[发明专利]一种星载等离子体天线产生及发射装置及其通信方法

摘要

本发明涉及一种星载等离子体天线产生及发射装置及其通信方法，包括放电管、电磁线圈、天线、气室、RF功率源、VLF/ELF波馈源及匹配网络，采用星载等离子体天线对潜通信，及从低轨道卫星上喷射超长等离子体射流作为VLF/ELF发射天线，具有极高的隐蔽性、灵活性和机动性，避免了地基/岸基对潜通信的弱点，充分满足战略核潜艇的通讯需求。

主权项

一种使用星载等离子体天线产生及发射装置进行对潜通信的方法，其中，所述装置包括放电管(1)、电磁线圈(2)、天线(3)、气室(4)、RF功率源(5)、VLF/ELF波馈源(6)及匹配网络(7)，电磁线圈(2)围绕放电管(1)沿其轴向布置，天线(3)放置在放电管(1)内部，与RF功率源(5)连接，气室(4)向放电管(1)中供应工质气体，VLF/ELF波馈源(6)通过匹配网络(7)与放电管(1)相连；包括以下步骤：1)等离子天线的产生，通过电磁线圈(2)在放电管(1)中产生沿轴向的磁场，RF射频源(5)通过天线(3)在放电管(1)中激发出螺旋波，产生螺旋波等离子体，通过调节电磁线圈的电流和射频源的输入功率可以获得所需要的稠密等离子体；2)电磁波耦合及发射，VLF/ELF波馈源(6)从放电管(1)尾端以电容耦合方式将电磁波耦合到等离子体天线，当等离子体天线密度足够高，使得等离子体频率ωp大于电磁波频率ω：ωp>ω，电磁波以表面波形式在天线表面传播，并向空间辐射传播电磁波，通过调节匹配网络(7)的匹配参数，保障实现馈源和天线的最佳功率耦合；3)电磁波通过电离层传播进入由“地面‑电离层边界”构成的大气层波导并在波导内传播，再通过海水的吸收和衰减被水下潜艇接收，从而完成对潜通信。