什么是电波再入传播?

[拼音]：dianbo zairu chuanbo

[外文]：radio wave propagation during reentry

飞行器重返大气层时，电波通过飞行器周围等离子体鞘套的传输。飞行器重返大气层时的飞行速度超过10公里／秒，空气在飞行器头部形成弓形激波，它与飞行器头部之间的空气温度极高，致使飞行器壁附近的空气产生电离，形成一个包围飞行器的电子密度很大的等离子体层。同时，它使飞行器壁上的覆盖层剥落、汽化，出现烧蚀现象。这样，在再入飞行器周围形成一个掺有烧蚀杂质的等离子体壳层，如同刀剑的鞘套，故称再入等离子体鞘套。

再入等离子体鞘套对飞行器的无线电通信会产生严重的影响，甚至使通信完全中断。这种影响称为“黑障”。再入传播的重要课题就是研究鞘套对通信的影响和再入等离子体鞘套的目标散射现象。

再入等离子体鞘套的结构参数与飞行器的外形、再入速度、再入高度和烧蚀材料等因素的关系都比较复杂。在飞行器头部的弓形激波中，大气受到压缩而且几乎完全电离，电子密度的数值很大；在飞行器的侧面，电子密度逐渐增加，在靠近侧面不远处达到极大值（可达1013～1014厘米-3），然后逐渐减小；在尾部，电离区域逐渐扩大，电子密度由于复合作用而逐渐减小。在大气层的上部区域，因为大气密度很小，一般不会形成再入鞘套；在大气层的底部，大气密度很大，复合作用很强，再入鞘套变得很薄，电子密度也很小。因此，钝头洲际d道导d处于 120～15公里的高度范围时才存在再入鞘套；当处于27公里左右的高度时，周围空气的电子密度达到最大值。鞘套厚度约14厘米。

再入鞘套的等离子体频率远大于通信频率，而且鞘套内的电子－中性粒子碰撞频率也很大，因此电波通过鞘套的损耗极大。此外，安装在飞行器壁上的天线也会受到鞘套的影响，致使天线失配或方向性改变，天线性能变差，造成通信“黑障”现象。通过理论和实验模拟研究，人们已经找到一些克服通信黑障或尽可能减小通信中断时间的方法。例如，选择适当的通信频率、改进飞行器的外形设计和天线结构设计、选择具有极高电子亲和力的材料、对电波传输实行静磁引导等。

再入鞘套的介质特性，可用某种模型进行描述。根据目标散射理论，可计算出雷达散射截面等散射特性参数（见目标散射）。