TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol. 12, No. 9, September  2014, pp. 66 5 8  ~ 666 6   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i9.472 7          6658     Re cei v ed O c t ober 1 1 , 201 3; Revi se d Apr 25, 201 4; Acce pted Jun e  10, 2014   Study on Pattern Reconfiguration of Plasma Antenna  Excited by Surface Wave      Zhu Ans h i* 1 , Chen Zili 1 , Wei  Jianbin 1 , Zhen Yunhui 2   1 Mechan ical E ngi neer in g Col l ege, Shi jiaz h u ang 0 5 0 003, C h in a   2 Militar y  r egi on  of Hebei Prov i n ce, Shij iazh ua ng 05 00 11, Chi n a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : zhuans hi _me c @16 3 .com       A b st r a ct   F o r the p u rpos e of a n ti-ja m mi ng co mmunic a tions, t he r adi a t ion p a ttern rec onfig uratio n of  plas m a   anten na excit e d by surface w a ve w e re stu d ie d. T he  self-consiste nt mo del us ed to de scribe the rel a tio n   betw een the p u mp sign al a n d  radi ation p a ttern is  put forw ard by co mbi n i ng the Bolt z m ann Eq uati on an d   Maxw ell Equ a ti on. And the cor r ectness of the  mod e is va lid ated by us ing  F D T D  appro a c h . T he exper imen t   system  t hat  us ed to  m e asure the r a di ation pattern is established  to  v a lidate the c o rrectne ss of  the s e lf - consiste nt mo d e l. T he investi g ation  res u lts sh ow  that the radiatio n patte rn a r e reconfi gura b l e by contro lli n g   the pu mp si gn al.     Ke y w ords : pla s ma a n ten na, r e confi gurati on,  Bolt z m a nn e q uatio n, F D T D     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  Plasma  ante nna  use p a rti a lly or fully io nize d g a s a s   the cond uctin g  me dium i n stead of   metallic mate rials.  With re spe c t to co n v entional met a llic ante nna,  plasm a  ante nna ha s ma n y   peculiar  properties .  For ins t ant, it c an  be rapidl y switc h  on  or off, this  behavior mak e s  plasma  antenn a suita b le for u s e in  stealth appli c ation s  fo r mi litary commu nicatio n s. Also, if this kind  of  antenn a is  used a s  the  ant enna  arra y, the coupli ng b e twee n the el ements is  sm all. Espe cially radiatio n pattern of pla s ma  antenna is re config ur a b le  by changi ng the frequ en cy and inten s ity of    pump  sig nal,  gas pressu re, vessel dim ensi o n s  an so o n . Becau s e of th e adv antage s a bov e,  many re sea r chers and  sci e n tific comm u n ities sho w  great intere sts  about it.  At prese n t, studie s  co ncerning pla s ma  antenn co nsists of thre e asp e ct s, experime n t,   theory, an d n u meri cal  sim u lation. Th eo dore  Ande rs o n  togethe wi th Igor Alexef f [1] desig ne d a   sma r t plasm a  antenn a, and implem en t a wide  ran ge of plasm a  antenna ex perim ents. T heir  studie s  p r ove d  that pla s ma  antenn a was highly re co nfigura b le. Raj nee sh Kum a r [2] desig ned  a  30cm  pl asm a  anten na,  and  proved th at t he frequ en cy  and ra diation  pattern   are a b le  to   alter with   the freque ncy  and power o f  the pump si gnal. Yang  L anlan [3] and  Zhao Guo w e i  [4] studied the  disp ersion of  the surfa c wave alo ng t he pla s ma   column by u s i ng the an alytical meth od. Wu  Zhenyu [5] a nd Xia Xinre n  [6] studied  the radi atio n  cha r a c teri stic of plasma  antenn a thro ugh  theoreti c al de rivation. Zhao yang Dai an d  Liu Shaobin  [7] calculate d  the coefficie n ts of reflecti on   and tra n smission  of ele c tromagn etic  wave in pl a s m a  by usi ng F D TD  num eri c al app roa c h.  Liang  Zhiwei [8]  sim u lated the  ra d i ation charact e risti c   of  cylin drical mo nop olar a n tenn by usin g F D T D   method. P.  Ru sso an G.G.Borg  [9 -13] est ablish ed 1 D  a nd  2D  self-co n si stent  m odel  and  validated the  corre c tne s s o f  the  model by using FDTD method.   From  the inv e stigatio ns a bove, we  can  dra w   a con c l u sio n   that pla s ma   is so   co mplicate d   that one can  not find the real issue s  of the  problem only in experim ental  appro a ch. It is   necessa ry to  esta blish  a  rigo rou s   m a thematic al  model to  in vestigate th e  re config ura b le   cha r a c teri stic of pla s ma  an tenna i n  the o retical  app roa c h. We did  thi s  work  i n  se ction  2.  Be sid e s ,   the expe rime nt investigati on is implem ented to va li date the  re su lts of theo reti cal inve stigati on.  This part is introdu ced in  section3.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on Pattern Reconfig uration of Pla s m a  An tenna  Excited b y  Surface Wave  (Zhu An shi )   6659 2. Theore t ic al In v estigation  Plasma i s  cre a ted and  su st ained by a  su rface  wa ve i n  this pap er. T he den sity of plasm a   along th e tub e  is in homo g eneo us. Th electri c  p a ra meters ( , , ) are different  at different  plasm a  re gio n . And these  para m eters will chang e wi t h  the variatio n of pump si gnal. So the first  thing we do i n  this part is to establi s h a  model  to describ e the relat i on betwe en the pump  sign al  and the  ele c tri c  pa ram e ters. Thi s  m odel i s  u s ed  to cal c ulate  and lo ad d i fferent ele c t r ic  para m eters  a t  different po sition of  pla s ma tube. T h i s  pa rt will  be  elabo rated  in  se ction  2.1. The  next work we  do is to calculate the far field r adiatio n  pattern of plasma a n tenn a by using the  FDT D  approach. The detail s  of thi s  part  will be  given i n  section  2. 2.  The object we studi ed i s  t h e   cylindri c al m o nopol e as  sh own in Fig u re  1.        Figure 1. Geo m etry of Mon opole Pla s ma  Antenna       Figure 1 sho w s the ge om etry for a m onopol e plasm a  antenna fe d throug h an  image  plane fro m  a coaxial tra n smissi on line.  The bou nda ry of the space V is surro u nded by the  dash  line. The  ima ge pl ane are  assu med  pe rfect ele c tr i c   condu ctor.  a a nd b  a r e th e i nner radiu s   a nd  outer  radi us  of the tran sm issi on lin e, re spe c ti vely. The ratio b/a = 2.3, whi c co rre sp ond s to  cha r a c teri stic impedan ce  of 50  for the transmi ssi on line. T he com putati onal volume  is  surro und ed b y  the perfe ctl y  matched  la yer (PML ) to   redu ce th e re flection of the  radiate d  en e r gy  at the bound a r ies of the vol u me.    2.1. Establis h the Self-co n siste n t Mo del  The state of  plasm a  is ea sily affected by  the frequen cy and intensit y of pump sig nal, the   gas  pressu re,  the shape  of  the vessel  etc.. Among  th ese fa cto r s t hat affect the  re config urati on  perfo rman ce  of plasm a  a n tenna, the  pump  sign al is picke d  up  in this pap e r . The mo del  is  establi s h ed to descri be the relatio n  betwee n  the pump si gnal  and the rad i ation pattern  of  plasm a  anten na.   The relation s betwe en  pl asma  state  and p u mp  si gnal  can  be  con s id ered  as the   intera ction b e twee n plasma and el ectro m ag neti c  wave. So, the prop agation of an  electroma gne tic wave into   a pla s ma  is d e scrib ed  by the Max w ell  curl e quatio n t ogethe with t he  Boltzman n eq uation.   The pla s ma  state is dete r mine d by the mo vement s of elect r on  and ion. An d these   movement s could be d e scribed by Boltzmann Equ a tion [14].    rv [( ) ] ( ) ex t co l l ee F Fe F FF tm m t    vE v B                                         (1)                                               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 58 – 666 6   6660 Whe r e F is  elect r on  di stributio n fun c tion  (E DF). ext F  r e p r es en ts  th e e x te rna l  fo rc e p u t   on   the particl es.  () co l l F t  represents th e cha nge rate  of EDF with time.  Becau s e the  Boltzman n equation is n o n linea r equ at ion, the usual  method to de al with it  is to expand t he EDF in sp heri c al ha rmo n ics retaini n g  only the first two term s, so  that:    01 ( , ,) ( , , ) ( , ,) Ft F v t F v t v  v rv r r                                                                   (2)    Substituting  (2) into  the  (1 ), an  equ atio n for  ea ch te rm i s  o b taine d  an d the s e   are th one s that have to be solve d  self -con sist ently with the Maxwell eq ua tions.     2 0 00 2 0 01 1 () ( ) 33 () 1 11 r r F ve vC F tm v v F e vF C tm v t t        11 1 E FF F EF H E E Hj                                              (3)       Whe r e, 00 () CF and  11 () CF a r e the colli si on term s de scribin g  the EDF evolutio n due to   elasti c and io nizatio n  colli sions.    The cu rrent d ensity is calculated from th e EDF as:      33 0 14 3 v en en F d v e v d v n      1 ju v F                                                       (4)                                                                                  To de scrib e  the ioni zation  of wea k ly ion i zed  plasma  due to the p e r turb ation introdu ced   by the propa gating ele c tro m agneti c  field, also  the co ntinuity equation for the ele c tron d e n s ity  e n has b een introdu ced in the  model:    () ( ) i e ei o n e n nu n n t   r u                                                (5)                                         Whe r e, io n n  is the ion de nsity  and it is a s sume d to be  equal to the  electron d e n sity  according to t he qua si -ne u trality assump tion;  i u and  are  the ionization  and re co mbi nation   rates  res p ec tively,  where:     3 i i v uv f d v                                                                                      (6)                                                                                                And  can b e  a s sumed to be  a con s tant chosen a c cord ing to the gas compo s ition.   The complet e  plasma  ki netic mo del  is  finally re p r esented  by Equation (3) and (4)  together  with Equation (5) .  In a ste ady-state co ndition  (wh en th e ion i za tion -recom bination bala n ce  i s  rea c h e d)  a n d   for a time harmo nic field ,  the time-varying qua ntities x J and  x E c a n be trans formed into th e   corre s p ondin g  qua ntities  x J  and  x E  in the f r eque ncy d o m a in. In this way, the pla s m a  ele c tro n   para m eters  p and  p ca n be obt ained.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on Pattern Reconfig uration of Pla s m a  An tenna  Excited b y  Surface Wave  (Zhu An shi )   6661 0 Re[ / ] Im[ / ] 1 px x xx p JE JE                                                                       (7)    From the  eq uation s  abov e, we kno w   that  most of  the equatio n is no nline a r  pa rtial  differential eq uation s . It is difficult to sol v e t hese eq u a tions by u s i ng the analyti c  app roa c h.  The   most fea s ibl e  app roa c is num eri c al  approa ch. The finite-dif feren c e time -dom ain (F DTD)  method is a d opted in this  pape r.   The mo del  repre s e n ted b y  the Maxwe ll cu rl equ ation, Boltzma n n  equ ation a nd the   contin uity eq uation  can  b e  re solve d  in  an expli c it way by usi ng  FDT D  ap pro a ch. T he ite r ative   equatio ns of  Boltzman n eq uation an d the cont in uity equation after  discreti zation  are:      12 1 / 2 00 1 1 / 2 22 32 0 0 00 | 1 || | 3 | () | ( ) 4 | () () | ( ) n nn n xk kk x k n en e ak k i ni i i k i kn E e FF t v F t mv v vv TF m vv v F vv v MM v v t F vvv t F v v v                                                        (8)                                                                                                    1/ 2 1 / 2 0 11 / 2 11 / 2 |( 1 ( ) ) | ne n n n x kx k x k k F e Ft v v F E mv                                                          (9)                                                                                                       1 || | nn i n kk i o n k nn t v n n                                                                       (10)                                                                                                               The di scretization of M a xwell  equatio n is omitted  be cau s e  it  is  well  kno w  in the   electroma gne tic comm unity.  The Equatio n (8) to (1 0) together wit h  t he Maxwell iterative equatio n con s titute a  compl e te set  of self-con sistent equation s  to be  solve d  simultan eo usly.  The iterative procedu re   assumin g  sta r ting ap proxi m ate value s   for  (, ) i Er t , Equatio n (8 ) and  (9 ) can b e  solved to yield (, , ) F t rv , using the calcul ated  (, , ) F t rv in Equation (4 ) leads to values for the  cha nge an curre n t de nsit ies  J in the  pla s ma,  whi c can b e   sub s tituted into  Ma xwell e quatio ns  and  solved  for  (, ) i Er t . These value s  are the n  plugg ed b a ck i n to  the Boltzman n eq u a tion, and  so  on. Wh en  plasm a  meet s the stea dy-state co nditio n , the el ectri c  paramete r s could be  cal c ulate d  throu gh  Equation (7).   To maintain  the same a c curacy an d the  sam e  nu meri cal structure as the  stand ard   FDT D , the an isotro pic fu nction is calcula t ed in the  sa me po sition a nd in the sam e  instant of  the   magneti c  fiel d wh ere a s the isotropi function  and  the ele c tro n  den sity are  cal c ulate d  i n  a  veloc i ty grid.     2.2. Calculate the Radiati on Pattern   The ra diator in Figure 1  is rotational ly  symmetric and is exci ted by a rotationally  symmetri c   source. Th ere f ore, the el e c trom agn et ic field is i n d epen dent of  the cylin dri c al  c o or d i na te   and Maxwell  equation ca n be expre s sed a s  two i ndep ende nt sets: on e tha t   involves can  be expressed  as two in dep ende nt  sets:  one that invol v es only the  comp one nts  x E , y E , z H , the transverse el ect r ic (TE) field. A nd one that involves only the com pon e n ts  z E , x H , y H , the transverse mag netic  (TM) field. si nce  the ex citation for the  antenn a in Figure 1 i s  a   TEM mode,  whi c h ha s o n l y the field compon ents  z E x H , so,  the TM  model i s  sele cted. The   iterative Equa tion [15] are a s  follows.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 58 – 666 6   6662  11 1 1/ 2 1 / 2 1/ 2 (, ) ( , ) (, ) ( , ) (, ) ( 1 , ) (, ) ( , ) (, 1 ) ( , ) ( , ) nn n n z e ze z e zhy y y nn n ezh x y y e z j i z E i j C ij E i j C ij H i j H i j C i j H ij H i j C ij F i j                    (11a)                                          1/ 2 1 / 2 ( , ) ( , ) (, ) ( , ) (, 1 ) ( , ) (, ) ( , ) nn n n x h xh x h xez z z n hx m i x H ij C i j H ij C i j E ij E i j Ci j M i j                           (11b)                                          1/ 2 1 / 2 ( , ) ( , ) ( , ) ( ,) ( 1 ,) ( , ) (, ) ( , ) nn n n y h yh y h yez z z n hy m i y H ij C i j H ij C i j E i j E i j Ci j M i j                            (11c                                                                               Whe r e,  (, ) ez e Ci j , (, ) ezh y Ci j , (, ) eze Ci j ,etc. rep r e s ent th e iterative co efficients  of Maxwell  equatio n.  On the cro ss  se ction A-A’ the inci dent el ectri c  field is:      () ˆ () ln ( / ) i i Vt Et r ba                                                                                            (12)                                                                                                     The  spatial   and tem pora l  increme n ts ( x , z and   t ) are  ch osen to  satisfy the  ‘Cou rant -Fri e d richs-L e wy condition’.     22 1 11 () ( ) ct x z                                                                                      (13)                                         In this pape r, the uniform  spatial grid i s  use d  and  we  set  x z  For  obtain  th e ele c tro m ag netic  wave  i n  un boun ded  regi on s, an   absorbi ng  bo unda ry  con d ition  (ABC)  mu st be  i n trodu ce d to  simul a te th e extens ion  of the lattice to infinity. In this  pape r the PML is appli ed.   The PML upd ating equ atio ns are obtain  as:     0 0 0 0 () () y zx pe x z x zy x pe y z y z xz y x pmy x yz x z y pm x y H E E tx E H E ty EE H H ty HE E H tx                                                                      (14)                                                            Whe r e,  p ex , p mx , p ey , p my are  the  ele c tri c al con d u c tivity  and  the mag n e tic con d u c tivity  at the corre s p ondin g  dire cti on, respe c tively.    Ho wever, for  many anten n a  appli c ation s , we wa nt to know the el ect r oma gneti c  field at a  large  dista n ce from the  an tenna—th e ra diated fiel d. t h is field  ca be obtai n by  applying  a ne ar- field to far-field (NFFF) trans f or m a tion. To perfo rm this transfo rmatio n, a virtual surface i s  pla c e d   arou nd the a n tenna. The  field on this  surfa c e i s  ob tained for the  time period  of interest. T h is  radiatio n po wer of the field is then obtai n ed by applyin g  the su rface  equivalen c e t heorem.      1 ˆ Re ' 2 ra d s P nd S  EH                                                                      (15)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on Pattern Reconfig uration of Pla s m a  An tenna  Excited b y  Surface Wave  (Zhu An shi )   6663 Here, the  co mpone nts  E and  H are th e el e c tri c  field  an d  mag netic fiel d on  the  virtu a surfa c e,  re sp ectively. The n , com b inin the FD TD ap proa ch  an d a pplying the  i m age th eo ry, we   obtain the far  field pattern.     2.3. Results   Firstly,  we si mulated  the attenuation consta nt  and pha s e con s ta nt  of  elect r o m agneti c   wave tra n smi tting in plasm a . The pla s m a  regi on is  ch ara c teri ze d b y  these pa ra meters: ele c tron  den sity  18 3 1. 86 10 e Nm  ,  ne utral den sity  23 3 6. 24 1 0 n Nm  , temperature  29 3 TK  and a   con s tant colli sion  f r equ en cy 8 1.5 1 0 vH z  . The va ri ation of atte nuation  co nstant and p h a s con s tant  with  freq uen cy  ra nge f r om  10 GHz to  25 G H z is  simulat ed in  thi s  p a p er.  The  re sult is  s h ow n  in  F i gu r e  2 .           Figure 2.  Attenuatio n Co n s tant and Ph ase  Con s t ant  of Electroma g netic  Wave  Tran smitting i n   Plas ma      From Fi gure  2 we  ca n con c lud e  that the  a ttenuation  consta nt de cre a se s g r ad uall y with  the in crease  of freq uen cy. Whil e the  ph ase  con s tant   increa se with the i n cre a se of frequ e n cy.  The co rrectn ess of the sel f -con si stent model e s tabli s he d in se ctio n 2.1 is valida t ed by simula ting  the pro c e s of elect r oma gnetic  wave  (2G H z) tran smitting in pl asma  from f r ee  spa c e. T he  iteration time s is 16 00. Th e result is sh own a s  Figu re 3.          Figure 3. Pro pagatio n of Electro m ag neti c  Wave from Free Spa c e t o  Plasma       From Fi gu re  3 we  ca see th at the  attenuation  is ha ppe ned  obviou sly when the   electroma gne tic wave  tran smit into the   plasm a  fro m   free  spa c e.  Whe n  ele c tro m agneti c   wa ve   transmitting i n  the free  sp ace th e wave vector  is a  con s tant. Th ere i s  no  attenuatio n. Wh ile   plasm a  is a  kind of lo ssy  medium, th e wave vect or is a  com p lex numbe r.  Therefo r e, the  amplitude of  the electro m agneti c  wa ve attenuate  gr adu a lly until to the air-pla s ma inte rface.  From thi s  re sult, we can  co nclu de that  the self-con si stent model is  corre c t.   1 1.5 2 2. 5 x 10 10 0 2 4 6 8 () A tte n u a t i o n  c o n s ta n t 1 / m () fr e q u e nc y H z 1 1.5 2 2. 5 x 10 10 0 100 200 300 400 500 () P h ase  con s t a nt 1 / m () fr e q u e nc y H z Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 58 – 666 6   6664 3. Experimental Inv estigation   3.1. Experiment Setup   In orde r to ch eck the co rre ctne ss  of the  model pro p o s ed a bove. The   system [1 6] used   to measure t he ra diation  pattern of pl asma  ante n n a  array is e s tablish ed. In this sy stem, the  plasm a  ante n na is  con s tru c ted ap plying  bursts of  po wer to a  discharg e  tube  which filled  wit h   argo n. The  a n tenna -rotating meth od i s  adopte d  in  t h is p ape r. Th e sketch dia g r am a r as  show  in Figure 4.          Figure 4.  Sketch Di agram  of Antenna-rotating Metho d        Acco rdi ng to  the re cip r o c ity prin ciple, t he  radiatio n pattern of  tra n smitting ant enna and   receiving ant enna i s  sam e . The horn antenn a is  a dopted a s  transmitting a n tenna. And  the  plasm a   array  is u s ed  a s   receiving  ant enna.   The  di stan ce  of the  two  elem ent s i s   /2 . The  distan ce  satisfies th e fa r field conditi on  2 1 R . The pho tos related to  the experi m ent are  s h ow n  as  F i gu r e  5 .           (a) a n e c hoi cham be     (b) pl asm a  an tenna       (c) pump  sign al sou r ce     (d)  sign al so u r ce a nd am pli f ier  Figure 5. Photos Rel a ted to the Experi m ent        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Study on Pattern Reconfig uration of Pla s m a  An tenna  Excited b y  Surface Wave  (Zhu An shi )   6665 3.2. Experiment Results   We e s tabli s h  a plasma a rray, which h a s tw o elem ents. The f r e quen cy of excitation   sign al is 12. 56MHz. T h e  po wer of p u mp  sign al i s  a d ju stable  with the  ra n ge 0 ~ 1 2 0 W . The   transmitting  signal frequ en cy is  200 MHz co rrespon din g  to the  wave length  37.5 c m. The  dista n c e   of the two  ele m ents i s  7 5 cm. In ord e r to  mea s ure t he  field inten s ity, the field inte nsity indi cator is  placed at 30 m away from  the antenn array. An tenn a array rotate s on ce eve r y  15 deg re e. We  record the da ta of the radi ation pattern  by ch a nging t he po we r of the pum p si g nal. The  re su lts  are a s  sh own  in Figure 6.         Figure 6. H Plane Radiatio n Pattern of Plasma Ante nn a Array       As  sho w n  in  Figu re  6, it  is the   H-pl an e radiatio n p a ttern  of the   two el eme n plasm a   array. At the  begin n ing, th e ap plied  po wer of tw o el ements a r e b o th 50 W. Th e  radi ation  pat tern  is represente d  by the  cu rve that con s ist s  of d o t sp ot  and  sho r t line .  And then th e appli ed p o w er  of one ele m e n t cha nge s from 50 W to 1 00W.  Comp a n y with the variation  of ap plied po we r, the  maximum rad i ation directio n of the ante nna a r ray ch ange s fro m  2 70 de gre e  to  285 d egree.  The   state of pl asma chan ge  with the variati on of  the  app lied po we r. T he ele c tri c  p a ramete rs ( , , ) ch ang e with  the state of  plasm a . A se rial of  ch ang e s  lead to th e cha nge of  su rface  cu rrent  distrib u tion o f  plasma  an tenna. On ce  the su rf a c e  cu rre nt dist ribution  of p l asma  anten na   changes, the radi ation pattern will be affected.       4.   Conclusio n   The radiatio n pattern re config uratio n  of  plasma  antenn a is  studied in th e o ry an experim ent a s pe ct. First of all, we esta blish ed  the  self-co n si stent  model u s ed  to confirm t he  electri c  p a ra meters of pla s ma a n tenn a  at differ ent region.  We va lidate the  correctn ess of t h is  self-con si sten t model by u s ing the n u me rical a ppr oa ch . And then,  we esta blish th e expe riment al  system u s e d  to measure t he pattern of plasm a   ante nna is  set up . The radi ation pattern of t w o   element s pla s ma a rray was teste d . The re sults  show that the  radiation p a ttern coul d b e   config ure d  by chan ging the  powe r  of pu mp sou r ce . This characte ri stic ma ke s the plasm a  use f ul  in communication anti-jam ming. Thi s   research  re sult   will have preferabl appli c ation prospect  and supe rio r  martial ap plication value.       Ackn o w l e dg ements   We would like to thank p r ofesso r FENG  and profe s sor LIANG from Elect r oni c and   Optical  Engin eerin Dep a rtment for  giving me  ma ny co nstructive  advices  in  a n tenna  theo ry.  More over,  we  also th an k Li  Ming for  ma king  pla s ma  antenn a for  u s , so t hat we  can i m plem e n our expe rime nt.          Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 9, September 20 14:  66 58 – 666 6   6666 Referen ces   [1]  T heodore An d e rson. Artech  Hous e. 201 1; 79-11 2.  [2]  Rajn ees h Kum a r, Dhiraj B o ra.   Journa l of app lied  physics.  2 010; 05 33 03 _1 -053 303 _5.   [3]  YANG Lanl an,  T u  Yan, W ang  Baop ing. Vac u um  Scienc e an d T e chnolo g y 200 4; 24:42 4-4 26.   [4]  Guo w e i  Z hao. Center for Spa c e Scienc e an d Appl ied R e se arch. 200 7; 70- 101.   [5]  W U  Z hen yu, Yang Yi ngta ng, W A NG Jia y o u .   AC T A  Ph y s ic a Sinic a . 201 0; 59: 189 0-18 93 [6]  Xi Xinr en, Yin  Chen g y o u . Nu clear F u si on a nd Plasm a  Ph ysics. 2010; 1(3 0 ): 30-36.   [7]  Z hao ya ng D a i,  Shao bin  Liu,  Yu Che n , et al . In ternation a l Confer ence on   Micro w av e an d Mill imete r   W a ve T e chnol og y. 201 0; 113 5-11 37.   [8]  Lia ng Z h i w e i . Center for Spa c e Scienc e an d Appl ied R e se arch. 200 8: 28- 43.   [9]  P Russo, G Cerri, E Vecchio n i , Micro w a v es. Antenn as& Pro pag atio n. 201 0 ;  4:2256-2 2 6 4   [10]  Graziano Cerri, Franco Mog lie, Ruggero  Montesi,  et al.  IEEE  T r ansacti ons on anatennas  a n prop agati on. 2 008; 56: 2 584- 258 8.  [11]  G Cerri, P Russo, E Vecchio n i . Europe an C o nf erenc e on An tennas a nd Pro pag atio n. 201 0 ;  12-16.   [12]  Grazian o  Cerri , Paola R u sso.  3rd Euro pe an  C onfere n ce  o n  Anten nas a n d  Prop agati on.  200 9; 314 3- 314 6.   [13]  G Cerri, V Ma riani Pr imia ni,  P Russo, et a l T he Secon d   Europ e a n  Co n f erence  on An tennas  an Propa gati on. 2 007.   [14]  JA Bittencourt. F undam enta l s of  plasma p h y s i cs. 2004; 6 29- 633.   [15]  Alle n T a flove, Susan C H a g n e ss. Computati ona l Electro d y namics:  T he F i nite-Differ ence  T i me-Domian   Method. 20 00;  67-1 06.   [16]  F E NG Jiping,  Z E NG Rui, LIANG Yu y i ng.  F u ndam ental  of Micro w av e En geer ing. 2 002;  32-3 3 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.