现代激光武器和高功率微波武器是目前新概念武器发展的重要方向,杀伤目标都需要很大的功率。激光武器需要精确瞄准,难度大;而高功率微波武器在瞄准精度上要求不高,但其功率扩散损耗大。本项目提出利用激光束来产生电离通道,从而将其作为电磁脉冲的传输线或天线来使用,将两者的优点进行有机融合。激光电离通道起到导行与定向辐射的功能,这种传输线或天线是瞬时存在的,指向方便灵活,甚至调节激光的光斑半径或光强可以控制天线
考虑隧道电离机制,研究超短超强激光脉冲大气电离通道导电性能,得到电子密度随光强变化曲线,给出通道电导率计算方法。分析超短超强激光脉冲在电离通道中的传输特性,在近轴近似、部分电离和光电场时空均呈高斯分布情形下,推得光电场振幅和相位时空演变方程与Hamilton-Jacobi方程形式一致。据此,把原复杂的光场介质传输问题等效为简单的粒子在势阱中运动问题处理。研究电磁波在磁等离子体中传输的RC- PLRC-与PLJERC-FDTD方法,尽管计算结果均与理论值相符,但PLRC-FDTD与PLJERC-FDTD精度要高于RC-FDTD,仿真结果与编程者的实践均表明,RCP波透射系数相位预测而言,PLJERC-FDTD在阻带内完全失效,而PLRC-FDTD依然给出了与解析结果一致的结果。鉴于有关文献提供的公式错漏较多,给出我们重新推导的结果。在有关实验结论为先验信息的背景下,将遗传算法与神经网络相结合数值计算的等离子体天线色散关系与自行开发的快速算法对比,验证了快速算法的有效性,最后计算了等离子体天线的主要电参数并与实验数据和文献结果对比,验证了其正确性,所得结论对研发此类天线提供了相关理论支持。