МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ІОНІЗАЦІЇ В ПЛАЗМОВОМУ ОБМЕЖУВАЧІ ДЛЯ ЗАХИСТУ СУПУТНИКОВИХ СТАНЦІЙ

Анотація

У статті розроблено математичну модель плазмового обмежувача для захисту супутникових антен від імпульсних перенапруг, спричинених блискавковими розрядами. Модель базується на рівняннях ударної іонізації, рекомбінації та балансі електронів із використанням коефіцієнтів Таунсенда, що дозволяє визначати порогову напругу запалювання, час реакції та динаміку зміни провідності плазмового каналу. Проведено чисельну верифікацію із застосуванням COMSOL Multiphysics та експериментальні вимірювання в умовах імпульсних впливів. Отримано узгодження результатів у межах 5–8 %. Показано скорочення часу спрацьовування на 14 % та зменшення енергії, що надходить до навантаження, більш ніж на 50 % порівняно з незахищеним трактом. Запропонована модель може бути використана для інженерного проєктування та оптимізації систем блискавкозахисту супутникових станцій.