本发明公开了一种新型等离子天线及其使用方法，包括放电室、气瓶、射频电源、玻璃管和交流电源，在放电室产生等离子体，等离子体进入玻璃管内进行工作，形成等离子体天线，实现信号的收发，将等离子体产生区和等离子体工作区分离，使其独立工作，使等离子体工作区的等离子体密度可调，进一步增大等离子天线的工作频率范围。
1.一种新型等离子体天线，其特征在于，包括放电室、气瓶、射频电源、玻璃管和交流电源；
所述放电室包括不锈钢柱体和设置在不锈钢柱体外侧的不锈钢外壁，所述不锈钢柱体与所述不锈钢外壁之间形成的环形空间为等离子体产生区；
所述玻璃管的腔为等离子体工作区，其外壁设置有金属贴片，所述等离子体产生区与所述等离子体工作区相互独立且连通；
所述放电室的一端与所述气瓶通过气管连接，所述气管为进气速度可调的气管，所述不锈钢柱体与所述射频电源电连接，所述不锈钢外壁接地，所述放电室的另一端与所述玻璃管密封连接，所述玻璃管通过所述金属贴片与所述交流电源电连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型等离子体天线，所述不锈钢柱体与所述不锈钢外壁同轴心，所述放电室为由所述不锈钢外壁和所述不锈钢柱体组成的环形空间，所述不锈钢外壁为一端设置有壁底、另一端设置有壁口的筒状结构，所述放电室通过所述不锈钢外壁的壁口端与所述玻璃管连接。
3.根据权利要求2所述的一种新型等离子体天线，其特征在于，所述不锈钢柱体的一端与所述不锈钢外壁的壁底绝缘并通过螺栓固定，所述不锈钢外壁的内侧还设有绝缘支撑柱，所述不锈钢柱体的另一端通过所述不锈钢外壁内侧的绝缘支撑柱支撑。
4.根据权利要求3所述的一种新型等离子体天线，其特征在于，所述玻璃管为一端设置有管底、另一端设置有管口的长圆柱形管，其外壁上均布有两个金属贴片，两个金属贴片分别与交流电源的两个电极相连。
5.根据权利要求4所述的一种新型等离子体天线，其特征在于，所述不锈钢外壁的壁口端与所述玻璃管的管口端通过挡板密封连接。
6.根据权利要求5所述的一种新型等离子体天线，其特征在于，所述挡板的形状为环形，材质为丁腈橡胶，其内径与放电室的不锈钢外壁的外径相同，其外径与玻璃管的内径相同。
7.根据权利要求6所述的一种新型等离子体天线，其特征在于，所述不锈钢外壁的壁底上设置有小孔，所述小孔通过气管与气瓶相连。
8.一种新型等离子天线的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：使用时，气瓶内的惰性气体通过气管从不锈钢外壁的壁底的小孔进入放电室；
步骤2：射频电源为放电室内部的不锈钢柱提供持续激励，使不锈钢柱与不锈钢外壁产生电压差，当所述电压差大于或者等于击穿电压时，放电室内的惰性气体被电离，产生等离子体；
步骤3：从小孔进入的气体将产生的等离子体吹入玻璃管，通过气管调节进气的速度，来调节玻璃管内等离子体的密度。
9.根据权利要求8所述的一种新型等离子天线的使用方法，其特征在于，还包括步骤4：交流电源为所述玻璃管提供交流电场，使玻璃管内的等离子体在交流电场的作用下不断的振荡，以防止等离子体的复合，维持等离子体状态，形成等离子体天线，进行信号的收发。
一种新型等离子体天线及使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及等离子体天线领域，特别涉及一种等离子体密度可调的等离子天线。
背景技术
[0002] 等离子天线是使用被电离的气体作为电磁能量传导介质的天线，与以金属导体作为传导介质的传统天线相比，由于采用等离子体作为电磁辐射的媒质，等离子体作为物质存在的第四态，包括离子，电子以及分子，整体表现电中性，具有设计灵活的优点，其长度可以随激励功率的大小而进行改变，等离子体天线的带宽、阻抗、方向性、辐射方向可以随等离子体的频率以及等离子体的碰撞频率而改变；由于其频率很高，当工作时，敌方雷达发射的电磁波一方面被吸收，另一方面被反射而偏离原来的方向，而且在发送完载波后关闭天线，管内气体迅速恢复为绝缘状态，不再对外辐射，极大地降低了雷达散射截面，实现了隐身，具有隐蔽性好的优点，但是目前大多等离子体天线的等离子体产生区即为等离子体工作区，其同一区域内部既有气体又有等离子体，不利于调节等离子体的密度，从而限制了其工作频率范围。
发明内容
[0003] 本发明的目的是，为了克服现有的等离子天线无法调节工作区的等离子体密度的技术缺陷，提供一种新型等离子天线及其使用方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0005] 一种新型等离子天线包括放电室、气瓶、射频电源、玻璃管和交流电源；
[0006] 所述放电室包括不锈钢柱体和设置在不锈钢柱体外侧的不锈钢外壁，所述不锈钢柱体与所述不锈钢外壁之间形成的环形空间为等离子体产生区；
[0007] 所述玻璃管的腔为等离子体工作区，其外壁设置有金属贴片，所述等离子体产生区与所述等离子体工作区相互独立且连通；
[0008] 所述放电室的一端与所述气瓶通过气管连接，所述气管为进气速度可调的气管，所述不锈钢柱体与所述射频电源电连接，所述不锈钢外壁接地，所述放电室的另一端与所述玻璃管密封连接，所述玻璃管通过所述金属贴片与所述交流电源电连接。
[0009] 所述不锈钢柱体与所述不锈钢外壁同轴心，所述放电室为由所述不锈钢外壁和所述不锈钢柱体组成的环形空间，所述不锈钢外壁为一端设置有壁底、另一端设置有壁口的筒状结构，所述放电室通过所述不锈钢外壁的壁口端与所述玻璃管连接。
[0010] 所述不锈钢柱体的一端与所述不锈钢外壁的壁底绝缘并通过螺栓固定，所述不锈钢外壁的内侧还设有绝缘支撑柱，所述不锈钢柱体的另一端通过所述不锈钢外壁内侧的绝缘支撑柱支撑。
[0011] 所述玻璃管为一端设置有管底、另一端设置有管口的长圆柱形管，其外壁上均布有两个金属贴片，两个金属贴片分别与交流电源的两个电极相连。
[0012] 所述不锈钢外壁的壁口端与所述玻璃管的管口端通过挡板密封连接。
[0013] 所述挡板的形状为环形，材质为丁腈橡胶，其内径与放电室的不锈钢外壁的外径相同，其外径与玻璃管的内径相同。
[0014] 所述不锈钢外壁的壁底上设置有小孔，所述小孔通过气管与气瓶相连。
[0015] 所述气瓶1内装有惰性气体。
[0016] 一种新型等离子天线的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0017] 步骤1：使用时，气瓶内的惰性气体通过气管从不锈钢外壁的壁底的小孔进入放电室；
[0018] 步骤2：射频电源为放电室内部的不锈钢柱提供持续激励，使不锈钢柱与不锈钢外壁产生电压差，当所述电压差大于或者等于击穿电压时，放电室内的惰性气体被电离，产生等离子体；
[0019] 步骤3：从小孔进入的气体将产生的等离子体吹入玻璃管，通过气管调节进气的速度，来调节玻璃管内等离子体的密度。
[0020] 步骤4：所述交流电源为所述玻璃管提供电场，使玻璃管内的等离子体在交流电场的作用下不断的振荡，以防止等离子体的复合，维持等离子体状态，形成等离子体天线，进行信号的收发。
[0021] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0022] 发明公开了一种新型等离子体天线及使用方法，将不锈钢柱体与所述不锈钢外壁之间形成的环形空间作为等离子体产生区，玻璃管的腔作为等离子体的工作区，并且使等离子体产生区与等离子体工作区相互独立，使产生等离子体的惰性气体(在等离子体产生区)与等离子体(在等离子体工作区)分离，进而使等离子体工作区的等离子体密度可调，进一步增大等离子天线的工作频率范围。
附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024] 图1为本发明提供的一种新型等离子体的图结构；
[0025] 图2为本发明提供的一种新型等离子体的放电室的截面图；
[0026] 图3为本发明提供的一种新型等离子体的挡板的截面图；
[0027] 其中，图中的1为放电室，2为气瓶，3为射频电源，4为玻璃管，5为交流电源，6为金属贴片，7为绝缘支撑柱，8为挡板。
具体实施方式
[0028] 本发明的目的是提供一种新型的等离子体天线及使用方法。
[0029] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0030] 根据图1所示，本发明的一种新型等离子天线包括放电室1、气瓶2，射频电源3，玻璃管4，交流电源5；所述放电室1包括不锈钢柱体和设置在不锈钢柱体外侧的不锈钢外壁，所述不锈钢柱体与所述不锈钢外壁之间形成环形空间作为等离子体产生区；所述玻璃管4的腔作为等离子体的工作区，所述玻璃管4的外壁设置有金属贴片6，所述放电室1的一端与所述气瓶2通过气管连接，所述气管2为进气速度可调的气管，所述不锈钢柱体与所述射频电源3电连接，所述不锈钢外壁接地，所述放电室1的另一端与所述玻璃管4密封连接，所述玻璃管通过所述金属贴片6与所述交流电源5电连接。
[0031] 所述不锈钢柱体与所述不锈钢外壁同轴心，所述不锈钢外壁为一端设置有壁底、另一端设置有壁口的筒状结构，所述不锈钢柱为实心圆柱结构，所述放电室通过所述不锈钢外壁的壁口端与所述玻璃管连接；所述不锈钢柱体的一端与所述不锈钢外壁的壁底绝缘并通过螺栓固定，所述不锈钢外壁的内侧还设有绝缘支撑柱，所述不锈钢柱体的另一端通过所述不锈钢外壁内侧的绝缘支撑柱支撑，所述放电室1与所述不锈钢柱的半径之比介于1到3之间，优选的，所述不锈钢柱的半径为4mm，不锈钢外壁的厚度为2mm。
[0032] 所述玻璃管4为一端设置有管底、另一端设置有管口的长圆柱形管，所述玻璃管的半径略大于不锈钢外壁的半径，优选的，所述玻璃管的半径为15mm。
[0033] 所述玻璃管的外壁上均布有两个金属贴片6，两个金属贴片6分别与交流电源5的两个电极相连，构成平板电容器的两极，对玻璃管中的正负离子施加运动方向的调节，优选的，所述金属贴片6的厚度为2mm。
[0034] 所述不锈钢外壁的壁口端与所述玻璃管的管口端通过挡板密封连接，所述玻璃管4与所述放电室1的不锈钢外壁和不锈钢柱形成的环形空间相通，由于气瓶2不断通气，可将放电室1中产生的等离子体喷射到玻璃管4中。
[0035] 如图3所示，所述挡板8的形状为环形，材质为丁腈橡胶，其内径与放电室1的不锈钢外壁的外径相同，其外径与玻璃管的内径相同，优选的，在挡板8与不锈钢外壁和玻璃管4接触处用硅酮密封胶密封。
[0036] 所述不锈钢外壁的壁底上设置有小孔，所述小孔通过气管与气瓶相连。
[0037] 所述气瓶1内装有惰性气体，优选的，所述惰性气体可以是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气之一或者是它们的混合。
[0038] 使用时，气瓶2持续通气，使放电室内的气压处于大气压条件下，所述放电室1的不锈钢外壁接地，所述射频电源3为放电室1的不锈钢柱提供持续激励，使不锈钢柱与不锈钢外壁产生电压差，当所述电压差大于或者等于击穿电压时，放电室1内发生介质阻挡放电，惰性气体被电离，产生电子和离子，即等离子体，而产生的电子和离子被持续通入的气体吹入到玻璃管4中，为了防止等离子体的复合，通过玻璃管4外壁上的金属贴片6连接交流电源5，为玻璃管4提供电场，使进入玻璃管内的离子和电子在所述玻璃管中沿着电场方向分别运动，并改变交流电源的电压幅值和频率，使得电子的运动速度大于电场变化的速度，即使玻璃管内的等离子体在交流电场作用下一直震荡，保持等离子体状态，而且玻璃管的长度较长，此时玻璃管即为等离子体天线，用于信号的收发，并且可以通过气管调节进气速度，来调节玻璃管内的等离子体密度，进而增大等离子天线的工作频率范围。
[0039] 优选的，所述射频电源3的工作频率为13.56MHz；所述交流电源5的电压值为220V，频率为0.25GHz。
[0040] 本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
