等离子鞭天线仿真分析

辐射图完全重合。且在第一谐振频率处，金属鞭天线效率93.7%，增益为1.99dB;等离子体鞭天线效率96.1%，增益为1.86dB。说明等离子体天线完全可以达到与金属天线相似的辐射特性，可以替代金属天线。考虑到等离子体天线独有的隐身特性，可重构性等显著特征，等离子体天线将大有可为。

5 等离子体长度对天线辐射特性的影响

等离子体频率取值fp=900GHz，等离子体碰撞频率取值v=5MHz。如图7所示，第一谐振频率f与等离子体长度倒数1/L(1/mm)之间有着近似的线性关系，可得斜率k近似值为84，得到关系式f=84/L (GHz)。若金属天线的长度L=l/4，则第一谐振频率f=c/4L。可见，等离子体天线和金属天线都存在这种线性关系。

图7 第一谐振频率f与等离子体长度倒数1/L的关系

仿真结果表明，在等离子体半径r范围是2mm~6mm，天线增益随半径增大而增大，当等离子体半径r变化范围为1mm~9mm，玻璃管厚度d变化范围为1mm~5mm，第一谐振频率几乎不变。

6 结论

本文首先讨论了等离子体参数­——等离子体频率和等离子体碰撞频率对天线辐射特性的影响，结论为天线增益随等离子体频率的增大而增大，随碰撞频率增大而减小。等离子体频率和碰撞频率变化对天线第一谐振频率和方向性都没有太大影响。在等离子体频率较大(900GHz)和等离子体碰撞频率取值较小(5MHz)时，等离子体天线与金属天线辐射特性相似。接下来讨论了等离子体长度与天线第一谐振频率的关系，并给出了第一谐振频率f与等离子体长度表达式，这种性质与金属天线类似。