本發(fā)明涉及等離子體天線領(lǐng)域，特別是涉及一種工作于太赫茲頻段的等離子體天線。

背景技術(shù)：

等離子天線能夠被設(shè)計(jì)的靈活多變，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)電調(diào)節(jié)，其長(zhǎng)度可以隨著激勵(lì)功率的大小而進(jìn)行改變，等離子體天線的帶寬，阻抗，方向性，輻射方向圖隨著等離子體的頻率以及等離子體的碰撞頻率而改變，而在現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生等離子體的方法有加熱氣體、高壓電離、射頻高功率源激勵(lì)、側(cè)壁銅環(huán)耦合激勵(lì)，但是應(yīng)用以上方法產(chǎn)生的等離子體的密度較低，等離子體的密度較低導(dǎo)致等離子體的本征振蕩頻率較低，這樣就無(wú)法使等離子體天線工作于太赫茲頻段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠工作于太赫茲頻段的等離子體天線。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種工作于太赫茲頻段的等離子體天線裝置包括放電玻璃管和激光激勵(lì)源；

所述放電玻璃管內(nèi)充有惰性氣體和汞蒸氣；

所述激光激勵(lì)源與所述放電玻璃管連接，用于激勵(lì)所述惰性氣體和汞蒸氣產(chǎn)生等離子體；

所述激光激勵(lì)源的功率密度為5×10³w/cm²，頻率為13.56MHz；

所述惰性氣體的壓強(qiáng)為15mTorr-15Torr；

所述汞蒸氣的密度為2.83×10^-3kg/m³。

可選的，所述等離子體天線裝置還包括電磁線圈，所述電磁線圈環(huán)繞所述放電玻璃管外壁軸向設(shè)置，用于產(chǎn)生沿所述放電玻璃管軸向的磁場(chǎng)。

可選的，所述等離子體天線裝置還包括接地板，所述接地板上設(shè)置所述放電玻璃管；所述接地板的中間設(shè)置有小孔，所述激光激勵(lì)源的激光束穿過所述小孔照射到所述放電玻璃管中。

可選的，所述接地板的幾何中心到邊緣的最短距離與所述放電玻璃管橫截面的直徑的比值大于12。

可選的，所述放電玻璃管的底端設(shè)置有底面為平面，上表面為凸面組成的半個(gè)凸透鏡，用于聚焦所述激光激勵(lì)源產(chǎn)生的激光光束。

可選的，所述放電玻璃管的頂端設(shè)置有平面鏡。

可選的，所述平面鏡與所述等離子體接觸的一側(cè)表面上涂覆有反光材料。

可選的，所述惰性氣體具體包括氬氣、氖氣、氦氣、氪氣、氙氣中至少一者。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：等離子體天線中的激光激勵(lì)源電離放電玻璃管中的惰性氣體和汞蒸氣從而產(chǎn)生等離子體，采用激光束輻射氣體使得等離子體的本征振蕩頻率到達(dá)太赫茲頻段，由于等離子體的本征振蕩頻率高，所以保持了良好的隱身效果，等離子體天線裝置大大簡(jiǎn)化了天線的整體結(jié)構(gòu)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明等離子體天線裝置的結(jié)構(gòu)；

圖2為等離子天線裝置中的玻璃管的底端部分的側(cè)視圖；

圖3為等離子天線裝置中的玻璃管的頂端部分的平面圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種能夠產(chǎn)生太赫茲頻段的等離子體天線。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種工作于太赫茲頻段下的等離子體天線裝置包括放電玻璃管1和激光激勵(lì)源5，所述放電玻璃管1內(nèi)充有惰性氣體3和汞蒸氣；所述激光激勵(lì)源5與所述放電玻璃管1連接，用于激勵(lì)所述惰性氣體3和汞蒸氣產(chǎn)生等離子體。

在本實(shí)施例中，放電玻璃管1的橫截面積沿軸向是均勻的，兩端封閉，長(zhǎng)度為300mm-1000mm，管壁厚度為2mm-5mm，為了防止放電玻璃管1由于高溫環(huán)境而變形，采用派熱克斯玻璃材料。

為了使氣體能夠被順利地電離，所述激光激勵(lì)源的功率密度為5×10³w/cm²，頻率為13.56MHz，供電電壓為220V；放電玻璃管1內(nèi)充有惰性氣體使得放電玻璃管1內(nèi)的壓強(qiáng)保持在15mTorr～15Torr，所述汞蒸氣的密度為2.83×10^-3kg/m³，充入所述汞蒸氣的作用是便于激發(fā)惰性氣體，由于汞分子在受到激光照射后，電子獲得能量躍遷，縮短惰性氣體電離所需的時(shí)間。

如圖1所示，所述等離子體天線裝置還包括電磁線圈2，所述電磁線圈2環(huán)繞所述放電玻璃管1外壁軸向設(shè)置，在所述放電玻璃管1中的部分氣體被電離為等離子體時(shí)，給所述電磁線圈2通入直流電，用于產(chǎn)生沿所述放電玻璃管1軸向的磁場(chǎng)，等離子體在磁場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)，撞擊其他分子，使得放電玻璃管1內(nèi)的氣體全部被電離，縮短了放電玻璃管內(nèi)惰性氣體變?yōu)榈入x子體的時(shí)間，使得所述放電玻璃管1內(nèi)的氣體全部被電離，不僅增加了等離子體的密度，還提高了等離子體的頻率。等離子天線工作時(shí)，敵方雷達(dá)發(fā)射的電磁波一方面被吸收，另一方面被反射而偏離原來(lái)的方向，使得等離子天線具有很好的隱身特點(diǎn)，在發(fā)送完載波后關(guān)閉天線，管內(nèi)氣體迅速恢復(fù)為絕緣狀態(tài)，不再對(duì)外輻射，極大地降低了雷達(dá)散射截面，實(shí)現(xiàn)了隱身。

如圖1所示，所述等離子體天線裝置還包括接地板6，所述接地板6上設(shè)置所述放電玻璃管1，所述接地板6設(shè)置有凹槽，用于固定所述放電玻璃管1，所述接地板6用于支撐所述放電玻璃管1；所述接地板6的中間設(shè)置有小孔，所述激光激勵(lì)源5的激光束穿過所述小孔照射到所述放電玻璃管1中，在本實(shí)施例中，所述接地板的幾何中心到邊緣的最短距離與所述放電玻璃管橫截面的直徑的比值大于12。

如圖2所示，所述放電玻璃管1的底端設(shè)置有半個(gè)凸透鏡4，所述半個(gè)凸透鏡4的底面為平面，表面為凸面組成的半個(gè)凸透鏡。在本實(shí)施例中，所述半個(gè)凸透鏡4的焦距為20mm，用于聚焦所述激光激勵(lì)源5產(chǎn)生的激光光束，提高了激光激勵(lì)源5的效率，所述半個(gè)凸透鏡4的底面設(shè)置有凹槽，用于方便與所述激光激勵(lì)源5連接。

如圖3所示，所述放電玻璃管1的頂端設(shè)置有平面鏡，所述平面鏡與所述等離子體接觸的一側(cè)表面上涂覆有反光材料，避免激光束逸出玻璃管，在空氣中形成等離子體通道，對(duì)輻射的電磁波信號(hào)造成干擾。

所述惰性氣體3具體包括氬氣、氖氣、氦氣、氪氣、氙氣中至少一者。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的系統(tǒng)而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。