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高功率微波大气传播数值计算的加速方法被引量：6: 2010年; 用时域有限差分法(FDTD)对高功率微波(HPM)大气传播进行数值仿真时,所要关心的仅是传播目标点HPM波形的分布,而传播过程中每一空间点不需要考虑,所以可将传播空间分段计算,在分段点处需要增加一个吸收边界,并将传播到该点的HPM保存下来,作为后继计算空间的源加入到其后一空间步,完成数据传递。通过这样循环处理可以达到节约计算时间和存储内存的目的,从而达到加速计算的目的。; 唐涛廖成钟选明赵朋程; 关键词：高功率微波大气传播时域有限差分法

空气-SF6混合气体中高功率微波传播特性的数值模拟: 在充分考虑SF比例对电离参数的影响下,用流体模型对高功率微波脉冲与空气-SF混合气体的相互作用进行了研究。模拟结果表明,当SF比例增加时,压强越高,击穿阈值增加越明显。增加少量的SF到空气中可以显著地提高击穿阈值。空气击...; 赵朋程廖成朱连燕唐丽娟吴彦良夏小勇; 关键词：击穿流体模型; 文献传递

高功率微波大气传播问题的等效电场求解: 用电子流体模型对高功率微波(HPM)大气传播进行数值模拟时，HPM的等效电场对于计算电离参数非常关键。基于大气电子的动量方程，并结合拉普拉斯变换的性质，推导出复指数函数和快上升沿脉冲函数的等效电场公式。将等效电场公式代入...; 赵朋程廖成常雷吴彦良陈伶璐唐丽娟林文斌; 关键词：高功率微波大气传播数值模拟

110GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收被引量：8: 2016年; 高功率微波极易引起大气击穿,而伴随产生的等离子体将对微波传播特性产生很大的影响.基于电子流体模型,研究了一个大气压下110GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收特性.模拟结果表明,大气击穿等离子体结构在空间呈丝状分布,其与实验现象符合得很好;由于大气击穿等离子体是时变的,其对微波的反射和吸收也是时变的;随着时间的推移,等离子体吸收功率逐渐增加直至达到饱和水平,且其远大于微波反射功率;当减小入射电场时,等离子体对微波的反射变得更低.将110GHz微波击穿阈值的模拟结果与实验数据进行对比,发现两者吻合得很好.; 赵朋程郭立新李慧敏; 关键词：高功率微波大气击穿等离子体

FDTD结合DFT分析宽频高功率微波大气传播被引量：3: 2011年; 联立麦克斯韦方程与电子流体方程,用时域有限差分法(FDTD)模拟高斯型和阻尼正弦型等宽频高功率微波(HPM)的大气传播.在每个时间网格上,根据窄带脉冲的电子速度,通过离散傅立叶变换(DFT)方法求解出宽频脉冲的等效电场,将等效电场和压强代入电离参数公式,使电离参数随空间网格不断更新,提高计算准确性.结果表明,宽频HPM脉冲幅值、脉宽以及海拔高度等参数对大气击穿有明显的影响;大气击穿导致尾蚀效应;随着传播距离的增加,宽频HPM脉冲的尾部衰减加剧,脉宽缩短,引起宽频脉冲的频谱出现展宽、分裂及中心频率移动等现象.; 赵朋程周海京唐涛林文斌廖成; 关键词：大气传播

高功率微波大气击穿条件下的频谱数值分析: 当高功率微波（HPM）在击穿阈值低于HPM场强的大气中传输时,会引起大气中的电子电离而产生随时间和空间迅速变化的等离子体,产生的等离子体能有效地改变高功率脉冲的频谱含量,并且产生的电子会吸收HPM能量,使得其尾部发生衰减...; 唐涛廖成赵朋程; 关键词：高功率微波大气击穿频谱; 文献传递

等效电离参数对110GHz高功率微波放电离子体的影响被引量：6: 2015年; 用流体模型研究110 GHz高功率微波气体击穿时,电离参数对放电等离子体结构具有重要的影响.将若干等效电离参数表达式引入流体模型,对110 GHz高功率微波诱使的空气击穿进行了数值模拟,发现由Morrow等人提出的表达式更加合理.基于Morrow等人报道的参数,发现在一个大气压下,放电等离子体在空间呈现离散分布,相邻等离子体细丝的间距约等于四分之一波长,等离子体前沿朝向微波源移动,其速度与实验符合得很好.; 石宝凤林文斌赵朋程廖成; 关键词：流体模型高功率微波

基于流体模型和非平衡态电子能量分布函数的高功率微波气体击穿研究被引量：7: 2013年; 用流体模型研究高功率微波气体击穿时,电子能量分布函数常被假设为麦克斯韦分布形式,此假设可能将给模拟结果带来较大的误差.通过求解玻尔兹曼方程,得到非平衡状态下的电子能量分布函数.分别将上述两类分布函数引入到流体模型中,对氩气击穿进行了数值模拟.结果表明,基于非平衡分布函数得到的击穿时间与粒子模拟结果符合得很好,而当平均电子能量较低时,麦克斯韦分布函数的高能尾部导致了较短的击穿时间.最后,采用非平衡分布函数计算了不同压强下的氩气击穿阈值,发现其与实验结果基本符合.; 赵朋程廖成杨丹钟选明林文斌; 关键词：流体模型玻尔兹曼方程

短脉冲高功率微波大气电离与击穿数值分析被引量：2: 2011年; 为探讨短脉冲高功率微波(HPM)的大气击穿规律,通过求解大气电子动量方程,得到用于拟合电离参数的等效电场.将等效电离参数代入电子密度连续性方程并求解,获得了窄带和超宽带HPM脉冲的大气击穿阈值与海拔高度以及逃逸时间(逃逸能量)与脉冲振幅之间的关系.此外,还分析了大气击穿时超宽带HPM脉冲的能量传输问题.结果表明,海拔高度、脉冲宽度、频谱分布和振幅对大气击穿都有明显影响.; 赵朋程廖成林文斌唐涛; 关键词：窄带超宽带击穿阈值

110 GHz微波输出窗内表面次级电子倍增特性的电磁粒子模拟: 2023年; 在输出窗内表面上,次级电子倍增是限制高功率微波功率容量的主要因素之一,因而开展相关研究具有重要的意义.在微波频率为110 GHz下,本文通过一维空间分布和三维速度分布的电磁粒子模型对次级电子倍增过程及其引起的损失功率进行了数值模拟.重点研究了介质表面处的微波电场和介质材料种类对损失功率的影响.模拟结果表明,在次级电子倍增达到稳态之后,尽管电子数密度高于临界的截止数密度,但是微波电场没有发生明显的改变.这是因为在很高的静电场下,电子主要聚集在介质表面附近若干微米的区域,远小于相应的趋肤深度.倍增稳态时的电子数密度随着微波电场升高而增加,然而损失功率与表面处的微波功率之比增加得较为缓慢.在倍增达到稳态之后,由于蓝宝石表面附近的电子数密度最高,石英晶体表面附近的次之,熔融石英表面附近的数密度最低,所以相应的损失功率依次减小.为验证模型的准确性,将倍增阈值的模拟值与实验数据进行了对比,并讨论了两者之间的差异.; 舒盼盼赵朋程王瑞; 关键词：高功率微波

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