机械工程学报

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太赫兹技术

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太赫兹波在飞行器等离子体鞘套中的传输特性

耿兴宁, 徐德刚, 李吉宁, 陈锴, 钟凯, 姚建铨

2020, 32(3): 033101. doi: 10.11884/HPLPB202032.190291

[摘要](324) [HTML全文](242)

摘要:
针对临近空间飞行器的黑障问题，根据模拟的RAM C-III飞行器周围的流场分布结果，计算了等离子体电子密度和碰撞频率，并根据其分布建立了非均匀的等离子体模型。在此基础上，利用散射矩阵方法分析了太赫兹波在等离子体中的传输特性随着等离子体密度、等离子体厚度、等离子体碰撞频率的变化以及外加磁场对传输特性的影响。结果表明，太赫兹波的传输损耗随着等离子体电子密度和等离子体厚度的增加而增加，而碰撞频率的增加会使得透射率先减小后增加。在外加磁场的作用下，左旋太赫兹波的传输特性会得到改善；而对于右旋太赫兹波，磁场的施加会引入吸收峰，并且随着磁感应强度的增加向高频方向移动。

光电导天线太赫兹辐射峰值调控研究

熊中刚, 邓琥, 熊亮, 杨洁萍, 尚丽平

2020, 32(3): 033102. doi: 10.11884/HPLPB202032.190302

[摘要](279) [HTML全文](145)

摘要:
针对微结构光电导天线与飞秒激光之间相互作用效应以及辐射太赫兹波调控问题进行了研究。采用德鲁德-洛伦兹理论模型获得微结构光电导天线辐射光电流密度，通过时域有限差分把光电流密度迭代在激励网格上，结合麦克斯韦方程求解时变电磁场，并通过传输线格林函数获得多层介质近场到远场的辐射太赫兹波，建立了辐射光电流与辐射阻抗、电磁共振模式之间的关系模型，模拟仿真分析了微结构S型光电导天线太赫兹波辐射调控机理。研究结果表明：微结构改变了天线等效模型的辐射阻抗；同时得知耦合系数不为零时存在耦合作用，且随着耦合系数增大共振频率峰值发生辐射增强和位移；并通过设计S型光电导天线获得辐射峰值频率调整范围为0.50～0.80 THz之间，对比工形天线辐射峰值频率由原来的0.40 T移动到0.76 T，频率调整度75%，峰值辐射效率约提高70%。该研究工作为后续高功率光导天线太赫兹波辐射的共振中心频点以及结构设计奠定重要基础。

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