大带宽体制下非均匀等离子体分层反射分析模型建模方法

1.本发明属于电磁波传播技术领域，具体涉及一种大带宽体制下非均匀等离子体分层反射分析模型建模方法。


背景技术：

2.高超声速飞行器在临近空间飞行时，驻点处空气分子在激波产生的高温高压的作用下产生电离反应，在飞行器表面生成等离子鞘套，强烈的外加扰动使得等离子鞘套内部电子和离子产生振荡，振荡的频率即为等离子体的“特征频率”，入射电磁波参数会影响等离子体的传输特性。同时，入射电磁波与局部等离子鞘套的特征频率根据匹配关系的不同存在强屏蔽效应、透明传输效应和谐振吸收效应。
3.现有的关于非均匀等离子体内的传播特性研究只针对窄带电磁波进行分析(research on em shielding mechanism of the plasma-sheath-covered target[j].ieee transactions on plasma science,2023,1-9.)由于窄带电磁波频率变化范围小，在研究电磁波在非均匀等离子体内的传播特性时，入射电磁波频率近似使用载频进行分析，而如今高精度雷达采用的信号是宽带雷达体制，使得电磁波具有大带宽的特点，入射频率变化范围大，由于局部等离子鞘套电子密度的非均匀性，导致宽带电磁波不同频率分量的信号入射深度具有显著差异，反射强度的空间分布特征也明显不同。


技术实现要素：

[0004]
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种大带宽体制下非均匀等离子体分层反射分析模型建模方法，通过宽带电磁波频谱分集方法，对宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射系数分布进行研究，为分析大带宽体制下非均匀等离子体与电磁波耦合作用机理提供理论模型，为实现大带宽体制下等离子鞘套包覆目标精确探测打下基础。
[0005]
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0006]
一种大带宽体制下非均匀等离子体分层反射分析模型建模方法，包括如下步骤：
[0007]
s1:建立非均匀等离子体分层电子密度模型；
[0008]
s2:基于非均匀等离子体特征参数分布的宽带电磁波频域分集处理方法；
[0009]
s3:求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征。
[0010]
步骤s1具体为：
[0011]
基于峰值电子密度ne
max
，第一高斯函数影响参数α1和第二高斯函数影响参数α2，非均匀等离子体厚度l，各层等离子体层厚度dn，建立非均匀等离子体分层电子密度模型n
e,n
：
[0012][0013]
其中，l
peak
表示达到峰值电子密度时距离目标表面的距离，dn＝l/n,为从第1层
等离子体到第n层等离子体的总厚度，n为非均匀等离子体分层模型层数序号，n＝1、2、3
…
n，n为非均匀等离子体分层模型总层数。
[0014]
步骤s2具体为：
[0015]
2.1)基于宽带电磁波起始频率fc、频带宽度b，求解宽带电磁波终止频率f
end
＝fc+b；
[0016]
2.2)基于单位电荷e、电子质量me和真空介电常数ε0和非均匀等离子体分层电子密度模型n
e,n
，求解第n层等离子体特征角频率ω
p,n
和特征频率f
p,n
；
[0017][0018]
2.3)根据非均匀等离子体分层模型各层等离子体介质的特征频率对宽带电磁波进行分集处理：
[0019]
2.3.1)当入射宽带电磁波的终止频率小于非均匀等离子体最外层等离子体特征频率即f
end
＜f
p,1
时，宽带电磁波仅在等离子体最外层发生反射；
[0020]
2.3.2)当入射宽带电磁波起始频率大于非均匀等离子体峰值特征频率，即f
pmax
＜fc时宽带电磁波完全穿透非均匀等离子体，f
pmax
表示非均匀等离子体峰值特征频率，宽带电磁波在飞行器表面发生反射，即产生透明传输；
[0021]
2.3.3)当入射宽带电磁波频率范围为f
p,1
＜fc＜f
end
＜f
pmax
时，宽带电磁波整体入射至非均匀等离子体内部，不同频率分量分别对应不同入射深度，依据fi＝f
p,n
设计分集电磁波，其中i为分集电磁波的载频序列号，i＝0,1,2,
…
,i，i表示宽带电磁波频率分集处理后得到的分集总个数，fi表示宽带电磁波频率分集处理后得到的分集频率最大值，f
p,n
为第n层等离子体特征频率，分集电磁波频率fi对应的是宽带电磁波频率范围与等离子体特征频率的交集范围内各层等离子体特征频率；
[0022]
2.3.4)当入射宽带电磁波频率范围为fc＜f
p,1
＜f
end
＜f
pmax
时，宽带电磁波部分入射至非均匀等离子体内部，不同频率分量分别对应不同入射深度，依据fi＝f
p,n
顺序设计分集电磁波；
[0023]
2.3.5)当入射宽带电磁波频率范围为f
p,1
＜fc＜f
pmax
＜f
end
时，宽带电磁波入射非均匀等离子体内部，部分分集电磁波穿透非均匀等离子体透射至目标表面，同时产生透明传输和电磁屏蔽效应；
[0024]
在2.3.1)和2.3.2)情况下宽带电磁波的频率不影响反射结果，故不用分集处理；在2.3.3)、2.3.4)和2.3.5)情况下，由于等离子体具有截断小于等离子体特征频率的电磁波的特性，依据fi＝f
p,n
顺序设计分集电磁波，f
p,n
为第n层等离子体特征频率，分集电磁波频率fi对应的是宽带电磁波频率范围与等离子体特征频率的交集范围内各层等离子体特征频率。
[0025]
步骤s3具体为：
[0026]
3.1)基于真空介电常数ε0和第n层等离子体碰撞频率v
p,n
、第n层等离子体特征频率f
p,n
、入射电磁波分集电磁波载波频率fi，求得各层等离子体复介电常数ε
n,i
；
[0027]
3.2)由第n层等离子体复介电常数ε
n,i
、真空磁导率μ0计算得到第n层等离子体的本征波阻抗z
n,i
：
[0028][0029]
3.3)计算第n层等离子体的传输矩阵：基于第n层等离子体复介电常数ε
n,i
，入射电磁波分集电磁波载波频率fi、真空磁导率μ0和第n层等离子体厚度dn，计算得第n层等离子体传输矩阵：
[0030][0031]
其中j为单位虚数，a
n,i
、b
n,i
、c
n,i
、d
n,i
、为传输矩阵各元素；
[0032]
3.4)基于入射介质的本征波阻抗z0和最外层等离子体本征波阻抗z
1,i
，由等离子体反射系数计算公式求得最外层等离子体反射系数r
1,i
′
，基于各层等离子体传输矩阵，求得各相邻等离子体之间的反射系数r
n,i
′
，反射系数r
n,i
′
的表达式为：
[0033][0034]
3.5)基于各层等离子体传输矩阵，求得第u层等离子体单层透射系数t
u,i
′
：
[0035][0036]
t
u,i
′
表示第u层等离子体单层透射系数，u为非均匀等离子体分层模型层数序号，u＝1、2、3
…
n；
[0037]
3.6)联立各相邻等离子体之间的反射系数和各层等离子体单层透射系数，将第n层等离子体至第n-1层等离子体的反射系数乘以入射出射通路上各层等离子体的单层透射系数，求得电磁波由第n层等离子体反射至自由空间的反射系数：
[0038][0039]
其中r
n,i
表示分集电磁波以频率fi在第n层等离子体的反射系数。
[0040]
3.7)求解各分集电磁波以频率fi入射非均匀等离子体得到的各层等离子体的反射系数：
[0041]rall,i
＝[r
1,i r
2,i r
3,i
…rn,i
]
[0042]
其中r
all,i
表示分集电磁波频率fi对应的各层等离子体的反射系数；
[0043]
3.8)通过矢量累加获得宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征，表达式为：
[0044][0045]radd
表示各分集电磁波频率对应的反射系数经过矢量累加得到的非均匀等离子体
内的反射强度空间分布。
[0046]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，执行如下步骤：建立非均匀等离子体分层电子密度模型；基于非均匀等离子体分布的宽带电磁波频域分集处理方法；求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征。
[0047]
一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，执行如下步骤：建立非均匀等离子体分层电子密度模型；基于非均匀等离子体分布的宽带电磁波频域分集处理方法；求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征。
[0048]
和现有技术相比，本发明的优点在于：
[0049]
本发明采用改进等效传输线法对分集电磁波在非均匀等离子体内的各层反射系数进行计算，通过将各分集电磁波的分层反射系数计算结果进行矢量累加，求解宽带电磁波在非均匀等离子体中反射强度空间分布，揭示了宽带电磁波在非均匀等离子体内的传输/反射过程，为分析大带宽体制下非均匀等离子体与电磁波耦合作用机理提供理论模型。
附图说明
[0050]
图1为本发明流程图。
[0051]
图2为本发明实施例分集电磁波对应反射系数示意图。
[0052]
图3为本发明实施例宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征示意图。
[0053]
图4为本发明实施例宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征仿真图。
具体实施方式
[0054]
下面结合实施例和附图对本发明做详细描述。
[0055]
实施例1，参照图1，一种大带宽体制下非均匀等离子体分层反射分析模型建模方法，包括如下步骤：
[0056]
s1:建立非均匀等离子体分层电子密度模型；
[0057]
步骤s1具体为：
[0058]
基于峰值电子密度ne
max
，第一高斯函数影响参数α1和第二高斯函数影响参数α2，非均匀等离子体厚度l，各层等离子体层厚度dn，dn＝l/n,n为非均匀等离子体分层模型层数序号，n＝1、2、3
…
n；n为非均匀等离子体分层模型总层数；建立非均匀等离子体分层电子密度模型n
e,n
，非均匀等离子体电子密度由目标表面向外的电子密度呈双高斯分布，峰值电子密度为ne
max
，非均匀等离子体分层电子密度模型n
e,n
表达式如下：
[0059][0060]
其中l
peak
表示达到峰值电子密度时距离目标表面的距离，表示为从第1层等离子体到第n层等离子体的总厚度；
[0061]
s2:基于非均匀等离子体特征参数分布的宽带电磁波频域分集处理方法；
[0062]
参照图2，步骤s2具体为：
[0063]
2.1)基于宽带电磁波起始频率fc，频带宽度b，求解宽带电磁波终止频率f
end
＝fc+b；
[0064]
2.2)基于单位电荷e、电子质量me和真空磁导率ε0和非均匀等离子体分层电子密度模型n
e,n
，求解非均匀等离子体各层的特征频率，其中，所述的非均匀等离子体分层模型在第n层等离子体介质内的特征角频率ω
p,n
计算公式为：
[0065][0066]
式中，n＝1,2,3,
…
,n,表示选取的非均匀等离子体分层模型总层数为n；
[0067]
求解非均匀等离子体分层模型在第n层等离子体介质内的特征频率f
p,n
计算公式为：
[0068][0069]
2.3)根据非均匀等离子体分层模型各层等离子体介质的特征频率对宽带电磁波进行分集处理，具体分集处理方式如下：
[0070]
2.3.1)当入射宽带电磁波的终止频率小于非均匀等离子体最外层等离子体特征频率即f
end
＜f
p,1
时，宽带电磁波仅在等离子体最外层发生反射，故宽带体制不影响反射结果，不做分集处理；
[0071]
2.3.2)当入射宽带电磁波起始频率大于非均匀等离子体峰值特征频率，即f
pmax
＜fc时宽带电磁波完全穿透非均匀等离子体，f
pmax
表示非均匀等离子体峰值特征频率，宽带电磁波在目标表面发生反射，即产生透明传输，宽带体制不影响反射结果，不做分集处理；
[0072]
2.3.3)当入射宽带电磁波频率范围为f
p,1
＜fc＜f
end
＜f
pmax
时，宽带电磁波整体入射至非均匀等离子体内部，不同频率分量分别对应不同入射深度，依据fi＝f
p,n
设计分集电磁波，i为分集电磁波的载频序列号，i＝0,1,2,
…
,i，i表示宽带电磁波频率分集处理后得到的分集总个数，fi表示宽带电磁波频率分集处理后得到的分集频率最大值，f
p,n
为第n层等离子体特征频率，分集电磁波频率fi对应的是宽带电磁波频率范围与等离子体特征频率的交集范围内各层等离子体特征频率；
[0073]
例如设第1～5层等离子体特征频率为f
p,1
＝0.1hz、f
p,2
＝0.5hz、f
p,3
＝1hz、f
p,4
＝2hz、f
p,5
＝5hz，等离子体内峰值特征频率为f
pmax
＝10hz，宽带电磁波频率范围为0.3ghz～4ghz，则设计分集电磁波频率为f1＝0.5hz，f2＝1hz，f3＝2hz；
[0074]
2.3.4)当入射宽带电磁波频率范围为fc＜f
p,1
＜f
end
＜f
pmax
时，宽带电磁波部分入射至非均匀等离子体内部，不同频率分量分别对应不同入射深度，依据fi＝f
p,n
顺序设计分集电磁波；
[0075]
例如设第1～5层等离子体特征频率为f
p,1
＝0.1hz、f
p,2
＝0.5hz、f
p,3
＝1hz、f
p,4
＝2hz、f
p,5
＝5hz，等离子体内峰值特征频率为f
pmax
＝10hz，宽带电磁波频率范围为0.05ghz～4ghz，则设计分集电磁波频率为f1＝0.1hz，f2＝0.5hz，f3＝1hz，f4＝2hz；
[0076]
2.3.5)当入射宽带电磁波频率范围为f
p,1
＜fc＜f
pmax
＜f
end
时，宽带电磁波入射非均匀等离子体内部，部分分集电磁波穿透非均匀等离子体透射至目标表面，同时产生透明传输和电磁屏蔽效应，不同频率分量分别对应不同入射深度，依据fi＝f
p,n
设计分集电磁
波；
[0077]
例如设第1～5层等离子体特征频率为f
p,1
＝0.1hz、f
p,2
＝0.5hz、f
p,3
＝1hz、f
p,4
＝2hz、f
p,5
＝5hz，等离子体内峰值特征频率为f
pmax
＝f
p,6
＝10hz，宽带电磁波频率范围为0.05ghz～12ghz，则设计分集电磁波频率为f1＝0.1hz，f2＝0.5hz，f3＝1hz，f4＝2hz、f5＝5hz、f6＝10hz；
[0078]
s3:求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征；
[0079]
参照图3，步骤s3具体为：
[0080]
3.1)基于真空介电常数ε0和第n层等离子体碰撞频率v
p,n
、第n层等离子体特征频率f
p,n
、入射电磁波分集电磁波载波频率fi，求得各层等离子体复介电常数ε
ni
，复介电常数ε
ni
计算公式为:
[0081][0082]
式中εn为非均匀等离子体分层模型第n层均匀等离子体介质的复介电系数，ω
p,n
为非均匀等离子体分层模型第n层均匀等离子体介质的特征角频率，v
p,n
为碰撞频率；
[0083]
3.2)由第n层等离子体复介电常数ε
n,i
、真空磁导率μ0计算得到第n层等离子体的本征波阻抗z
n,i
：
[0084][0085]
3.3)计算第n层等离子体的传输矩阵：由第n层等离子体介质的复介电常数ε
n,i
、入射电磁波分集电磁波载波频率fi、真空磁导率μ0和第n层等离子体厚度dn，通过双曲正弦函数sinh和双曲余弦函数cosh计算得第n层等离子体传输矩阵：
[0086][0087]
其中，dn＝l/n，l为等离子鞘套总厚度，n为设定的等离子鞘套总层数，j为单位虚数，a
n,i
、b
n,i
、c
n,i
、d
n,i
为传输矩阵各元素；
[0088]
3.4)电磁波由第一层等离子体反射至自由空间的反射系数与单层等离子体介质反射系数相同，表示为：
[0089][0090]
电磁波由第二层等离子体反射至第一层等离子体的反射系数表达式为：
[0091][0092]
由以上表达式结果递推得电磁波由第n层等离子体反射至第n-1层等离子体的反射系数表达式为：
[0093][0094]
其中，n＝2时，分层反射系数计算结果表示电磁波由第二层等离子体反射至最外层等离子体的反射系数；n＝n+1时，分层反射系数计算结果表示电磁波由目标表面反射至第n层等离子体的反射系数；
[0095]
3.5)基于各层等离子体传输矩阵，求得第u层等离子体单层透射系数t
u,i
′
；
[0096][0097]
t
u,i
′
表示第u层等离子体单层透射系数，u为非均匀等离子体分层模型层数序号，u＝1、2、3
…
n；
[0098]
3.6)电磁波由第一层等离子体反射至自由空间的实际反射系数等于电磁波由第一层等离子体反射至自由空间的反射系数，表达式为：
[0099][0100]
电磁波由第二层等离子体反射至自由空间的实际反射系数等于电磁波由第二层等离子体反射至第一层等离子体的反射系数乘以第一层等离子体透射系数的平方，表达式为：
[0101]r2,i
＝t
1,i
′2r
2,i
′
[0102]
由以上推导得到的第一、二层均匀等离子体实际反射系数结果推广可得，电磁波由第n层等离子体反射至自由空间的实际反射系数等于第n层等离子体反射至第n-1层等离子体的反射系数与电磁波入射至第n层等离子体的入射和出射通路上的各等离子层的透射系数之积，电磁波由第n层均匀等离子体反射至自由空间的实际反射系数表达式为：
[0103][0104]
其中r
n,i
表示分集电磁波以频率fi在第n层等离子体的反射系数。
[0105]
3.7)求解各分集电磁波以频率fi入射非均匀等离子体得到各层等离子体的反射系数，如下表示；
[0106]rall,i
＝[r
1,i r
2,i r
3,i
…rn,i
]
[0107]
其中r
all,i
表示分集电磁波频率fi对应的各层等离子体的反射系数；
[0108]
3.8)通过矢量累加获得宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射系数空间分布特征，表达式为：
[0109][0110]radd
表示各分集电磁波频率对应的反射系数经过矢量累加得到的非均匀等离子体内的反射强度空间分布。
[0111]
参照图4，图4为宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征仿真图，反射系数分布是由各分集电磁波对应的反射系数矩阵通过矢量叠加获得，在非均匀等离子体内产生多个反射系数峰。
[0112]
本实施例的有益效果：本发明通过宽带电磁波频谱分集方法，对宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射系数分布进行分析，体现了宽带电磁波在非均匀等离子体内峰值反射系数的位置，为分析大带宽体制下非均匀等离子体与电磁波耦合作用机理提供理论模型，为实现大带宽体制下等离子鞘套包覆目标精确探测打下基础。

技术特征：
1.一种大带宽体制下非均匀等离子体分层反射分析模型建模方法，其特征在于，包括如下步骤：s1:建立非均匀等离子体分层电子密度模型；s2:基于非均匀等离子体特征参数分布的宽带电磁波频域分集处理方法；s3:求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1具体为：基于峰值电子密度ne
max
，第一高斯函数影响参数α1和第二高斯函数影响参数α2，非均匀等离子体厚度l，各层等离子体层厚度d
n
，d
n
＝l/n,n为非均匀等离子体分层模型层数序号，n＝1、2、3
…
n，n为非均匀等离子体分层模型总层数；建立非均匀等离子体分层电子密度模型n
e,n
：其中l
peak
表示达到峰值电子密度时距离目标表面的距离，表示为从第1层等离子体到第n层等离子体的总厚度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s2具体为：2.1)基于宽带电磁波起始频率f
c
、频带宽度b，求解宽带电磁波终止频率f
end
＝f
c
+b；2.2)基于单位电荷e、电子质量m
e
和真空介电常数ε0和非均匀等离子体分层电子密度模型n
e,n
，求解第n层等离子体特征角频率ω
p,n
和特征频率f
p,n
；2.3)根据非均匀等离子体分层模型各层等离子体介质的特征频率对宽带电磁波进行分集处理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2.3)具体为：2.3.1)当入射宽带电磁波的终止频率小于非均匀等离子体最外层等离子体特征频率即f
end
＜f
p,1
时，宽带电磁波仅在等离子体最外层发生反射；2.3.2)当入射宽带电磁波起始频率大于非均匀等离子体峰值特征频率，即f
pmax
＜f
c
时宽带电磁波完全穿透非均匀等离子体，f
pmax
表示非均匀等离子体峰值特征频率，宽带电磁波在飞行器表面发生反射，即产生透明传输；2.3.3)当入射宽带电磁波频率范围为f
p,1
＜f
c
＜f
end
＜f
pmax
时，宽带电磁波整体入射至非均匀等离子体内部，不同频率分量分别对应不同入射深度，依据f
i
＝f
p,n
设计分集电磁波，其中i为分集电磁波的载频序列号，i＝0,1,2,
…
,i，i表示宽带电磁波频率分集处理后得到的分集总个数，f
i
表示宽带电磁波频率分集处理后得到的分集频率最大值，f
p,n
为第n层等离子体特征频率，分集电磁波频率f
i
对应的是宽带电磁波频率范围与等离子体特征频率的交集范围内各层等离子体特征频率；2.3.4)当入射宽带电磁波频率范围为f
c
＜f
p,1
＜f
end
＜f
pmax
时，宽带电磁波部分入射至非均匀等离子体内部，不同频率分量分别对应不同入射深度，依据f
i
＝f
p,n
顺序设计分集电磁波；2.3.5)当入射宽带电磁波频率范围为f
p,1
＜f
c
＜f
pmax
＜f
end
时，宽带电磁波入射非均匀
等离子体内部，部分分集电磁波穿透非均匀等离子体透射至目标表面，同时产生透明传输和电磁屏蔽效应；在2.3.1)和2.3.2)情况下宽带电磁波的频率不影响反射结果，故不用分集处理；在2.3.3)、2.3.4)和2.3.5)情况下，由于等离子体具有截断小于等离子体特征频率的电磁波的特性，依据f
i
＝f
p,n
顺序设计分集电磁波，f
p,n
为第n层等离子体特征频率，分集电磁波频率f
i
对应的是宽带电磁波频率范围与等离子体特征频率的交集范围内各层等离子体特征频率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s3具体为：3.1)基于真空介电常数ε0和第n层等离子体碰撞频率v
p,n
、第n层等离子体特征频率f
p,n
、入射电磁波分集电磁波载波频率f
i
，求得各层等离子体复介电常数ε
n,i
；3.2)由第n层等离子体复介电常数ε
n,i
、真空磁导率μ0计算得到第n层等离子体的本征波阻抗z
n,i
：3.3)计算第n层等离子体的传输矩阵：基于第n层等离子体复介电常数ε
n,i
，入射电磁波分集电磁波载波频率f
i
、真空磁导率μ0和第n层等离子体厚度d
n
，计算得第n层等离子体传输矩阵：其中j为单位虚数，a
n,i
、b
n,i
、c
n,i
、d
n,i
、为传输矩阵各元素；3.4)基于入射介质的本征波阻抗z0和最外层等离子体本征波阻抗z
1,i
，由等离子体反射系数计算公式求得最外层等离子体反射系数r
1,i
′
，基于各层等离子体传输矩阵，求得各相邻等离子体之间的反射系数r
n,i
′
，反射系数r
n,i
′
表达式为：3.5)基于各层等离子体传输矩阵，求得第u层等离子体单层透射系数t
u,i
′
：t
u,i
′
表示第u层等离子体单层透射系数，u为非均匀等离子体分层模型层数序号，u＝1、2、3
…
n；3.6)联立各相邻等离子体之间的反射系数和各层等离子体单层透射系数，将第n层等离子体至第n-1层等离子体的反射系数乘以入射出射通路上各层等离子体的单层透射系数，求得电磁波由第n层等离子体反射至自由空间的反射系数：
其中r
n,i
表示分集电磁波以频率f
i
在第n层等离子体的反射系数。3.7)求解各分集电磁波以频率f
i
入射非均匀等离子体得到的各层等离子体的反射系数：r
all,i
＝[r
1,i r
2,i r
3,i
…
r
n,i
]其中r
all,i
表示分集电磁波频率f
i
对应的各层等离子体的反射系数；3.8)通过矢量累加获得宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征，表达式为：r
add
表示各分集电磁波频率对应的反射系数经过矢量累加得到的非均匀等离子体内的反射强度空间分布。6.一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，其特征在于，执行如下步骤：建立非均匀等离子体分层电子密度模型；基于非均匀等离子体分布的宽带电磁波频域分集处理方法；求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征。7.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，其特征在于，执行如下步骤：建立非均匀等离子体分层电子密度模型；基于非均匀等离子体分布的宽带电磁波频域分集处理方法；求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征。

技术总结
一种大带宽体制下非均匀等离子体分层反射分析模型建模方法，先建立非均匀等离子体分层电子密度模型，然后进行基于非均匀等离子体分布的宽带电磁波频域分集处理方法，最后求解宽带电磁波在非均匀等离子体内的反射强度空间分布特征；本发明基于改进等效传输线法对分集电磁波在非均匀等离子体内的各层反射系数进行计算，通过将各分集电磁波的分层反射系数计算结果进行矢量累加，求解宽带电磁波在非均匀等离子体中反射系数空间分布，揭示了宽带电磁波在非均匀等离子体内的传输/反射过程，为分析大带宽体制下非均匀等离子体与电磁波耦合作用机理提供理论模型。合作用机理提供理论模型。合作用机理提供理论模型。


技术研发人员：沈方芳 张中道 丁懿 白博文 刘彦明 李小平 陈旭阳
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/9/23