X波段馈源输出窗高功率微波击穿实验装置

为了开展高功率微波（HPM）馈源输出窗介质击穿实验研究,设计了一种组合型X波段高功率微波（HPM）喇叭馈源击穿实验装置。装置采用变张角喇叭与可移动介质输出窗组合的结构,通过调节变张角喇叭口面与输出窗间的距离,使得介质输出窗内表面电场强度可调。数值模拟结果表明：在满足馈源喇叭驻波比小于1.15,E面和H面基本等化的情况下,当调节变张角喇叭口面与介质输出窗距离在0-400 mm范围内变化时,HPM馈源输出窗上的电场强度变化为32.6-87.0 kV.cm^-1,满足了在真空度3×10＾-3Pa、脉冲宽度20 ns条件下,HPM介质击穿对电场强度变化的要求。根据数值模拟结果,设计加工了HPM介质击穿实验装置,并成功地应用于GW级HPM馈源输出窗介质击穿实验研究。

X波段3GW高功率微波辐射喇叭的设计

依据数值模拟结果研制了一套X波段多模微波喇叭,采用3次变张角喇叭结构,设计要求辐射功率大于3 GW,E面和H面方向图在10 dB范围内等化度良好,10 dB波束宽度为40°。近场冷测结果表明,H面10 dB波束宽度为43°,E面10 dB波束宽度为40°。远场热测结果表明,H面10 dB波束宽度为40°,E面10 dB波束宽度为41°,在初步测试中,通过对比在线测量结果和辐射场测量结果,证明研制的喇叭输出功率达1.3 GW时不会出现击穿现象。

一种高效率的四脊喇叭馈源

以天线口径效率为目标,研究了四脊喇叭口径对馈源波束等化、波束宽度恒定和天线口径效率等性能的影响,得到了一种3∶1带宽高效率圆四脊喇叭馈源的设计。该馈源在整个频带内具有较低的电压驻波比,三个主平面的主极化方向图波束等化较好,-10d B波束宽度基本恒定,且天线口径效率达到55%以上。

超宽带馈源技术发展综述

反射面天线是最主要的高增益天线形式,在与无线电相关的各个领域具有广泛应用。随着科技的发展,对于超宽带(UWB)反射面天线的要求日益迫切。因此,作为反射面天线核心的馈源,如何在超宽的频带内具有良好的阻抗特性、恒定的辐射特性和稳定的相位中心,已成为当今天线技术的研究热点。给出了超宽带馈源的设计要点,总结了超宽带馈源的类型、特点和发展现状,并对超宽带馈源设计技术的未来提出了展望。

大张角波纹喇叭在环焦反射面天线中的应用

将大张角波纹喇叭应用到环焦反射面天线的设计当中,在满足电性能要求的同时,可以很大程度上缩小反射面天线馈源的体积,具有结构紧凑、重量轻、电性能优异等特点,为同类反射面天线的馈源设计提供一个良好的借鉴。

介质加载超宽带四脊喇叭馈源

针对四脊喇叭馈源在高频区域照射效率急剧下降,进而导致馈源工作带宽受限的问题,文中提出了一种介质加载超宽带四脊喇叭馈源。研究表明:四脊喇叭中央加载的介质棒能够起到稳定四脊喇叭高频区相心位置和展宽高频区波束宽度的作用,从而将原四脊喇叭馈源的工作带宽从5个倍频程扩展到10个倍频程。该馈源反射系数低于-10 dB,用于照射焦径比为0.36的10 m反射面天线,整个频带内天线口面效率高于50%。

一种超宽带四脊张角喇叭馈源的研制

鉴于超宽带馈源在射电天文以及通信领域中拥有极高的利用价值,设计和研制了一种超宽带四脊张角喇叭馈源。该宽带馈源工作于2~14 GHz,在覆盖了7倍频带宽的同时还拥有良好的照明张角。实验结果显示,该馈源的照明张角大于50°,能够更好地满足大多数主焦反射面的照明。其工作频带上的回波损耗全部优于-10dB,其中,绝大多数频带的回波损耗优于-15 dB。该馈源的辐射方向图在较大的频段跨度上具有稳定的波束宽度以及圆对称性,并且增益大于10 dB。

一款致冷超宽带双极化四脊喇叭馈源的研制

本文结合三维全波电磁仿真软件,分析了四脊波导尺寸对波导特性阻抗的影响,优选了同轴四脊波导转换的馈电探针位置和喇叭辐射段脊曲线与喇叭璧曲线,研制了一款应用于致冷环境下的高性能超宽带2GHz^14GHz、双极化四脊喇叭。仿真和实测结果表明,在工作频带内的驻波优于2:1,主波束等化特性良好。致冷状态下,对系统引入的噪温小于2.5K,显著提高了系统的增益与噪温之比,很好满足了工程应用需求。