نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده فیزیک. دانشگاه کاشان. کاشان. ایران

3 دانشیار، گروه ماده چگال، دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، ایران

چکیده

در این پژوهش یک ستون پلاسما با سطح مقطع دایروی که توسط یک میدان مغناطیسی DC محوری مغناطیده شده بعنوان یک آنتن پلاسمایی مورد بررسی قرار می‌گیرد. سطح مقطع راداری و نقش پراکندگی امواج رادیویی فرودی به این آنتن مطالعه می‌گردد. آنتن پلاسمایی حاضر علاوه بر مزایایی همچون سبک بودن، نویز حرارتی کمتر در فرکانس‌های ماهواره‌ای و... نسبت به آنتن‌های فلزی، بدلیل ساختار ساده و سهولت در بازآرایی آن توسط مشخصه‌های متنوعی همچون شدت میدان مغناطیسی DC اِعمالی، توزیع جریان، فشار گاز و توان الکتریکی اعمال شده به گاز که منجر به تغییر چگالی پلاسما و فرکانس سیکلوترونی آن می‌شود، قابلیت تنظیم‌پذیری بالایی برای فرکانسهای عملیات جدید دارد. چنین ویژگی‌هایی منجر به کنترل سطح مقطع راداری و الگوی تابشی آن می‌گردد. در این مقاله اثر فرکانس پلاسمایی و فرکانس سیکلوترونی آنتن پلاسما را بر روی پراکندگی امواج رادیویی با زاویه فرود و فرکانسهای مختلف بررسی می‌کنیم.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

[1]   J. Zeng, X. Liang, L. He, F. Guan, F. H. Lin, and J. Zi, "Single-Fed Triple-Mode Wideband Circularly Polarized Microstrip Antennas Using Characteristic Mode Analysis," IEEE Transactions on Antennas Propagation, vol. 70, no. 2, pp. 846-855, 2021.
[2]   N. Kourosdari, A. Karami Horestani, and Z. Shaterian, "Transparent Antenna Technology and Its Application in Space," Journal of Technology in Aerospace Engineering, vol. 4, no. 2, pp. 44-35, 2020.
[3]   K.-F. Lee and K.-F. Tong, "Microstrip patch antennas—basic characteristics and some recent advances," Proceedings of the IEEE, vol. 100, no. 7, pp. 2169-2180, 2012.
[4]   M.-N. Chen, W.-J. Lu, L.-J. Wang, M. Yang, and L. Zhu, "Design approach to a novel planar bisensing circularly polarized antenna," IEEE Transactions on Antennas Propagation, vol. 67, no. 11, pp. 6839-6846, 2019.
[5]   G. K. Kamboj, R. P. Yadav, and R. S. Kaler, "Development of reconfigurable plasma column antenna," IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 49, no. 2, pp. 656-662, 2021.
[6]   Z.-L. Zhang et al., "High-efficiency inductively coupled plasma source with dual antenna hybrid scheme," IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 46, no. 4, pp. 954-961, 2018.
[7]   D. W. Kim, S. J. You, J. H. Kim, H. Chang, and W.-Y. Oh, "Computational characterization of a new inductively coupled plasma source for application to narrow gap plasma processes," IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 43, no. 11, pp. 3876-3882, 2015.
[8]   C. Wang, B. Yuan, W. Shi, and J. Mao, "Low-profile broadband plasma antenna for naval communications in VHF and UHF bands," IEEE Transactions on Antennas Propagation, vol. 68, no. 6, pp. 4271-4282, 2020.
[9]   A. F. Alexandrov, L. S. Bogdankevich, and A. A. Rukhadze, Principles of plasma electrodynamics. Springer, 1984.
[10] N. A. Krall and A. W. Trivelpiece, "Principles of plasma physics," American Journal of Physics, vol. 41, no. 12, pp. 1380-1381, 1973.
[11] Q. Ding, J. Ding, C.-J. Guo, and L. Shi, "On characteristics of a plasma column antenna," in 2008 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology, 2008, vol. 1, pp. 413-415: IEEE.
[12] T. Anderson, I. Alexeff, and F. Dyer, "Plasma antennas for lowering co-site interference among closely spaced antennas," in 2013 Abstracts IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS), 2013, pp. 1-1: IEEE.
[13] M. Thiyagarajan, J. Dhanraj, E. Michael, S. Parameswaran, T. Anderson, and I. Alexeff, "Advances in Plasma Antenna Design," in IEEE Conference Record-Abstracts. 2005 IEEE International Conference on Plasma Science, 2005, pp. 350-350: IEEE.
[14] H. Ja'Afar, M. Ali, N. Halili, M. Z. Hanisah, and A. Dagang, "Analysis and design between plasma antenna and monopole antenna," in 2012 International Symposium on Telecommunication Technologies, 2012, pp. 47-51: IEEE.
[15] C. Hines and H. Bondi, "Generalized magneto-hydrodynamic formulae," in Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 1953, vol. 49, no. 2, pp. 299-307: Cambridge University Press.
[16] J. R. Wait and R. MAXWELL, "Electromagnetic radiation from cylindrical structures: reprint edition," IEE Electromagnetic waves series, vol. 27, 1988.
[17] C. Balanis, "Geometrical theory of diffraction," Advanced Engineering Electromagnetics, pp. 743-764, 1989.
[18] J. R. Wait, ""Some Boundary Value Problems Involving Plasma,” Journal of Research of the National Bureau of Standards: Mathematics and mathematical physics, vol. 65, p. 137, 1961.
[19] J. Jin, "The Finite Element Method in Electromagnetics". The Finite Element Method in Electromagnetics, John Willey & Sons. Inc, 2002.