基于漏波波导的X波段高功率微波天线

基于漏波波导行波天线辐射理论,设计了一种X波段基于漏波波导的高功率微波(HPM)天线。采用微扰法和横向谐振法对天线的辐射特性进行分析,结合数值模拟优化给出了一种基于漏波波导的X波段HPM天线的设计方案。数值模拟表明:该天线在9.6GHz时增益为26.2dBi,口径效率大于70%,反射系数小于-20dB。通过理论分析与数值模拟得到该天线的功率容量大于200MW,在最大增益点上对ns量级短脉冲的远场响应波形不存在畸变,验证了该天线在HPM条件下使用的可行性。

基于漏波波导X波段高功率微波天线的实验

在确定天线数值模型的基础上,结合高功率微波天线的真空需要与实验装置情况,设计并加工了X波段基于漏波波导的高功率微波天线,对该天线分别进行低功率和高功率条件下的性能指标测试。在低功率条件下天线测试结果表明:在9.6GHz下天线增益为26.3dBi,天线方向图与数值模拟结果一致。在SI-NUS881加速器上利用返波管进行了天线高功率测试,实验结果表明:天线功率容量大于200MW,高功率测试方向图、低功率测试方向图和数值模拟取得较为一致的结果。

基于漏波波导的大耦合量高功率微波天线

现有的小耦合量漏波天线设计方法不能直接应用到低频大耦合量漏波天线的设计。对于大耦合量漏波天线的设计,利用CST建立仿真模型,提取大耦合量漏波结构的电参数,并对相关物理参数进行理论分析,在此基础上,设计L波段高功率微波漏波波导天线。天线长度约2.20 m,仿真所得增益达到15.8 dBi,功率容量为1.6 GW,E平面波束宽度104°,具有一定的波束扫描能力。仿真所得结果与理论预期相符,证明该设计方法可行。