【摘 要】
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研究电磁波与等离子体相互作用的方法包括解析法和数值法。时域有限差分法(FDTD)是一种简单而有效的数值方法,并被广泛的应用于各种色散介质的电磁仿真。本文简要的介绍了等
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研究电磁波与等离子体相互作用的方法包括解析法和数值法。时域有限差分法(FDTD)是一种简单而有效的数值方法,并被广泛的应用于各种色散介质的电磁仿真。本文简要的介绍了等离子体的特性以及其在隐身技术上的应用,并对传统的时域有限差分法进行了改造,介绍了分段线性递归卷积时域有限差分法(PLRC-FDTD),分段线性电流密度递推卷积时域有限差分法(PLCDRC),移位算子时域有限差分法(SO-FDTD)和龙格库塔指数时程差分法(RKETD-FDTD)。通过计算一维非磁化碰撞的冷等离子体平板对电磁波的反射系数和透射系数,并与解析结果进行比较,验证了以上各种算法的正确性和有效性。进而把这几种算法应用于一维和二维模型中的仿真计算.等离子体光子晶体是等离子体和介质构成的人工周期性结构,本文用龙格库塔指数时程差分(RKETD-FDTD)法对一维非磁化等离子体光子晶体进行研究,讨论了等离子体参数、介质层参数以及缺陷结构对光子带隙的影响。又用移位算子时域有限差分(SO-FDTD)法仿真了等离子体参数对磁化等离子体光子晶体光子带隙的影响。最后本文用解析法计算了电磁波在均匀非磁化等离子体、不均匀磁化等离子体中传播的反射功率、吸收功率和透射功率。给出了不同的等离子体参数、不同的电磁波频率、不同的背景磁场强度和不同的等离子体板的厚度对电磁波反射功率和吸收功率的影响。结果表明：这些因素对电磁波入射到等离子体时的反射和吸收都有很大的影响。可以根据这些影响因素在实际应用时进行相关调节,来实现等离子体最好的吸波特性。
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