等离子鞘套中的电磁波传播与散射特性研究为解决高速飞行器的通信中断问题提供了重要理论依据。飞行器在重返大气层或者以超高声速在临近空间飞行时,其表面与周围的空气摩擦导致离解和电离,从而形成一层等离子体鞘套。等离子体鞘套严重干扰飞行器与外界之间的通信,甚至导致信号彻底中断。本文主要利用FDTD方法,相位屏理论,森林散射模型结合蒙特卡洛随机模拟方法,研究了电磁波在等离子鞘套中的传播与散射特性。论文主要工作如下:1.引出了等离子鞘套导致飞行器通信中断的问题,介绍了该问题的研究背景和意义,并同时给出了国内外的研究现状和本篇文章的主要内容。2.主要概述了等离子鞘套的形成机理和等离子体鞘套的特征参数,主要有:碰撞频率V、电子密度ne、电导率σ、特征角频率ωp、介电常数ε和回旋频率ωle等。描述了飞行器等离子鞘套中断电磁波的物理机理。3.基于FDTD方法的基本原理,研究了电磁波入射不同层数和不同厚度的分层等离子鞘套时的透射、反射系数。此外,通过比较电磁波不同角度入射等离子鞘套透射和反射系数的差异,分析了入射角对等离子鞘套中电磁波传输特性的影响。4.基于相位屏理论的基本原理,将相位屏理论应用于等离子鞘套中。采用Shkarofsky功率谱,将等离子鞘套等效成相位屏,分析研究了不同飞行高度、电子密度以及分层特性改变对电磁波的对数振幅衰减以及相位偏差的影响。5.结合森林散射模型与蒙特卡洛随机模拟理论,研究了烧蚀情况下烧蚀颗粒对电磁波在飞行器等离子鞘套中散射特性的影响。结合菲涅尔平面反射理论,将飞行器表面看做是粗糙面,通过改变粗糙面的相关参数,研究了不同粗糙程度的烧蚀颗粒层对电磁波的散射系数的影响。