Излучение плоского плазменного слоя с малым изгибом

Abstract

Плазменные антенны являются объектом интенсивных теоретических и экспериментальных исследований. Одной из разновидностей плазменных антенн являются так называемые петлевые антенны, представляющие собой изогнутые газоразрядные трубки, заполненные холодной плазмой. Существенное влияние на диаграмму направленности и интенсивность излучения такой антенны оказывают угол и радиус кривизны закругления трубки. В данной работе теоретически исследуется модель петлевой плазменной антенны, представляющей собой плоский слой плазмы на металлической подложке с малым углом изгиба. Вычислены диаграммы направленности и коэффициенты преобразования энергии поверхностной волны для различных параметров задачи. Показано, что в излучение преобразуется 1…10 % энергии поверхностной волны при угле изгиба φ = 0,3 рад. Диаграммы направленности имеют один лепесток с максимумом под острыми углами.

Плазмові антени є об’єктом інтенсивних теоретичних і експериментальних досліджень. Одним з різновидів плазмових антен є так звані петльові антени, що являють собою вигнуті газорозрядні трубки, які заповнені холодною плазмою. Істотний вплив на діаграму спрямованості та інтенсивність випромінювання такої антени мають кут і радіус кривизни заокруглення трубки. У цій роботі теоретично досліджується модель петльової плазмової антени, що являє собою плоский шар плазми на металевій підкладці з малим кутом вигину. У роботі були обчислені діаграми спрямованості і коефіцієнти перетворення енергії поверхневої хвилі для різних параметрів задачі. Показано, що на випромінювання перетворюється 1…10 % енергії поверхневої хвилі при куті вигину площини 0,3 рад. Діаграми спрямованості мають одну пелюстку з максимумом під гострими кутами.

Plasma antennas are the subject of intense theoretical and experimental studies. One of the types of plasma antennas is the so-called loop antenna, which is a curved gas discharge tube filled with cold plasma. An angle and curvature radius of the tube significantly affect radiation pattern and intensity of this antenna. In this paper, we theoretically study the model of the plasma loop antenna, which is a flat layer of plasma on a metal substrate with a small bending angle. Radiation patterns and energy transformation coefficients of the surface wave have been calculated for various parameters of the problem. It has been shown that up to 10% of the surface wave energy is converted into radiation at a bending angle of 0.3 rad. Radiation patterns have one petal with a maximum at acute angles.