Дина Владимировна Васильева1, Виктор Федорович Михайлов2

1,2 ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» (ГУАП) (Санкт-Петербург, Россия)

dolli.dina@mail.ru,  vmikhailov@pochta.tvoe.tv

Постановка проблемы. Бортовые антенны возвращаемых космических аппаратов для защиты от высокотемпературного аэродинамического нагрева закрыты нагревостойкой радиопрозрачной теплозащитой. Аэродинамический нагрев, кроме разогрева теплозащиты антенны вплоть до плавления, вызывает образование плазменного образования, закрывающего антенну. Таким образом, антенна излучает через многослойную среду: твердая теплозащита, расплав теплозащиты, плазма. Влияние многослойной среды, закрывающей антенну, зачастую приводит к потере радиосвязи на траектории спуска. Оценка наличия радиосвязи возможна только на основании результатов исследования взаимодействия электромагнитной волны с многослойной диэлектрической средой. 

Цель. Исследовать прохождение плоской электромагнитной волны через многослойную диэлектрическую среду для оценки влияния слоя плазмы и нагретой теплозащиты на характеристики излучения бортовой антенны.

Результаты. Получены выражения для коэффициента прохождения трехслойной среды, одним из слоев которой является плазменное образование. 

Практическая значимость. Разработанные аналитические соотношения, характеризующие взаимодействие электромагнитной волны с многослойной диэлектрической средой, позволяют определить характеристики канала связи борт–Земля и наличие или отсутствие радиосвязи на траектории спуска.

Васильева Д.В., Михайлов В.Ф. Взаимодействие электромагнитной волны с плоскослоистой средой // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. T. 74. № 11. С. 69–73. DOI: 10.18127/j20700784-202011-02.

1. Мартин Дж. Вход в атмосферу. М.: Мир. 1969.
2. Matsumoto M., Tsutsumi M., Kumagai N. Millimetre-wave radiation characteristics of a periodically plasma-induced semiconductor waveguide. Electronics Letters (1986). V. 22(13). P. 710–711.
3. Golden R., Hanawalt H., Ossman W. The predication and measurement of dielectric properties and RF transmission through ablating boron nitride antenna windows // AIAA 16 the thermophysics conference. June 1981. P. 46–53.
4. Bachynski M.P., Clouter R.F. Antenna Radiation Pattern in the Presence of a Plasma Sheath. Electromagnetic Aspects of Hypersonic Flight/ New York/ Spartan Books. 1964. P. 169–195.
5. Михайлов В.Ф., Победоносцев К.А., Брагин И.В. Прогнозирование эксплуатационных характеристик антенн с теплозащитой. СПб.: Судостроение. 1994.
6. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: АН СССР. 1957.
7. Бекефи Дж. Радиационные процессы в плазме. М.: Мир. 1971.