一种新型圆极化高功率微波天线

介绍了一种新型圆极化高功率微波天线,可辐射高功率微波源所产生的 TEM 或 TM_(01)模。该天线由同轴插板式模式转换器和一种新型同轴插板式喇叭组成,模式转换器将输入的同轴 TEM 模转换为4个相位依次相差90°的扇形波导 TE_(11)模,并通过新型喇叭辐射,在轴向上获得了圆极化辐射场。优化设计了一个中心频率为4GHz 的天线,其总长度为385mm,喇叭口径320mm。在中心频率上天线增益为19.3dBi,轴比1.06,反射损耗-20dB。在 3.8～4.2GHz 的频率范围内增益大于18.9dBi,反射损耗小于-10dB。     

高功率微波武器及其天线

从高功率微波武器的原理，关键设备及技术难点、发展状况介绍了HPM武器．并介绍了俄罗斯和美国研制的HPM设备，特别是美国在高功率武器系统中使用的天线．     

高功率微波COBRA天线辐射特性研究

阐述COBRA天线的工作原理,运用口面场法计算出天线的辐射公式,最后分别通过数值计算和软件模拟的方式,对Ka波段的COBRA天线进行了数值分析,实现了天线的圆极化轴向辐射。在工作频率为34 GHz时,增益可达27.3 dBi,主瓣宽度为4.6°,旁瓣电平为-10.2 dB。     

高功率微波之合成

本文分析研究了高功率微波的空间合成技术，以期获得高增益、低旁瓣的高功率微波，并对高功率微波的应用与展望作了扼要的介绍。     

用于高功率微波测量的圆极化微带阵列天线

在进行高功率微波(HPM)辐射场测量时,测量天线的极化匹配对测量精度影响较大。为提高测量精度,介绍一种微带圆极化阵列天线,采用功分器作为馈电网络,获得了小于1 d B的轴比,与非阵列圆极化微带天线相比,使轴比降低约1 d B。因此,当采用该圆极化阵列天线测量线极化微波的远场辐射时,使极化失配对测量结果的影响由±13%降至±3.6%左右。     

高功率微波照射下阿基米德螺旋天线响应特性

天线在高功率微波辐照下的响应特性分析是研究后端接收电路干扰特性及毁伤效应的依据。以典型的平面阿基米德螺旋天线为研究对象,利用理论分析和时域有限积分方法相结合,研究了该天线在高功率微波场作用下的时域和频域响应特性,并开展了相关的试验验证。结果表明,通过Friis 传输理论预估的发射功率和实际发射功率的误差在1 dB 量级,仿真得到的响应信号和测试得到的响应信号在时域波形和频谱特性上均吻合较好,仿真方法正确有效,为高功率微波照射下天线响应特性的研究提供了技术支撑。     

高能微波天线介绍

在高功率微波情况下，不是所有传统的天线都可以正常使用。介绍了适用于高功率微波的几种天线形式以及每种天线的特点，列举出相关的技术数据。     

高功率微波混合模式辐射特性的初步研究

通过阐述模式识别的重要性及其在高功率微波中的特殊性，论证了利用辐射特性来识别模式的可行性，并以某金属截面圆波导为例，通过纯解析、半解析、数值模拟三种方法对其中的TE11和TM01混合模式辐射场分别进行计算和分析，得到基本物理图像和特征，实验结果为模式判别提供了初步判据。     

高功率微波武器与天线(二)

6对抗高功率微波的措施、研究中的安全防护HPM和EMP的脉冲特性各异,电子设备的屏蔽措施难免顾此失彼,因此全面抗脉冲加固的费用是很大的。屏蔽、屏蔽、再屏蔽,严格屏蔽;吸收、吸收、再吸收,加吸收材料。在实现高增益的同时,尽量抑制旁瓣,避免对己     

高功率微波作用下单极天线瞬态响应特性研究

运用时域有限差分法(FDTD)结合同轴等效馈电模型计算了高功率微波(HPM)电磁脉冲作用下单极天线的感应电流的频域和时域响应,分析了单根单极天线感应电流频谱和时域响应与入射HPM间的关系,同时分析了两根天线间的距离对第一根天线末端感应电流的影响。计算结果表明,单根单极天线对HPM的感应电流频谱主要由入射HPM载波频率决定,感应电流波形与入射HPM波形相似;有其他天线存在时,对第一根天线会造成影响,且随距离增加影响减小。     

一种基于过模波导的高功率8 mm微波传输系统

过模波导是一种突破传统单模波导功率容量的波导结构。在高功率微波系统中,基于过模波导的模式过渡器和模式滤波器都是传输系统的关键器件。本文讨论了这些器件的理论设计依据,并设计了一套包括过模波导、模式过渡器、模式滤波器的8 mm 高功率过模波导传输系统,其中,模式滤波器分别通过膜片和窄缝滤除高次模。并用 CST Microwave Studio建模并仿真。仿真结果表明,该过模传输系统能够有效抑制高次模带来的谐振效应,提高微波的传输效率。     

同轴插板式模式转换器频率特性研究

通过分析同轴插板式模式转换器的模式耦合过程,推导了模式转换器转换效率与频率的关系式,进而研究了其频带宽度与转换器同轴波导内外径参数之间的关系.通过数值计算,给出了可获得最大带宽的模式转换器设计条件:同轴波导的内、外半径之和约为波长的0.824倍,外半径小于波长的0.525倍.     

一种高增益微波光子天线阵列的设计

设计了一种中心频率为20 GHz的8单元微带光子天线阵列,利用微波光子技术解决了传统微波技术在高频、宽带等方面的问题。天线单元为矩形微带贴片天线,馈电网络采用具有λ/4阻抗匹配枝节设计的多级T型等分功分器。采用光子上变频技术产生20 GHz的微波信号,光载微波信号经光纤传输后由阵列天线发射。利用三维高频结构电磁场仿真对该天线阵模型的搭建和优化进行仿真,结果表明天线阵仿真阻抗带宽为1.15 GHz,在带宽内最大增益为13.6 dBi。将天线阵列应用到微波光子系统发射端,测量结果表明,最大增益可以达到6.92 dBi。该天线阵列性能良好,可广泛应用于未来移动通信网络覆盖领域。     

交指型左手微带天线研究

通过分析交指型左手微带天线结构参数对其辐射性能的影响,给出了适合交指型左手微带天线设计的参数范围.作为实例,设计了L波段交指型左手微带天线单元.与传统微带天线相比,在增益没有恶化的情况下,尺寸大为减小.最后,分别加工了交指型左手微带天线单元以及4×4交指型左手微带天线阵列,实测结果与仿真结果吻合较好,验证了本文提出的方法.     

One- and two-dimensional antenna arrays for microwave wireless power transfer (MWPT) systems and dual-antenna transceivers

In this work, we demonstrate novel one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) antenna arrays for both microwave wireless power transfer (MWPT) systems and dual-antenna transceivers. The antenna array can be used as the MWPT receiving antenna of an integrated MWPT and Bluetooth (BLE) communication module (MWPT-BLE module) for smart CNC (computer numerical control) spindle incorporated with the cloud computing system SkyMars. The 2D antenna array has n rows of 1 × m 1D array, and each array is composed of multiple (m) differential feeding antenna elements. Each differential feeding antenna element is a differential feeding structure with a microstrip antenna stripe. The stripe length is shorter than one wavelength to minimise the antenna area and to prevent being excited to a high-order mode. That is, the differential feeding antenna element can suppress the even mode. The mutual coupling between the antenna elements can be suppressed, and the isolation between the receiver and the transmitter can be enhanced. An inclination angle of the main beam aligns with the broadside, and the main beam is further concentrated and shrunk at the elevation direction. Moreover, if more differential feeding antenna elements are used, antenna gain and isolation can be further enhanced. The excellent performance of the proposed antenna arrays indicates that they are suitable for both MWPT systems and dual-antenna transceivers.     

中大功率单相功率因数校正器的设计与实现

采用有源功率因数校正技术(active power factor correction,APFC)设计并实现了一款高功率因数、高效率、低谐波、低噪声的"绿色"功率因数校正装置.1700 W样机实验结果表明:所设计的功率因数校正装置能在165～275 V AC宽电压范围内,得到稳定的直流电压输出;输入交流电流能很好的跟踪...     

110 GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收

高功率微波极易引起大气击穿, 而伴随产生的等离子体将对微波传播特性产生很大的影响.基于电子流体模型, 研究了一个大气压下110 GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收特性.模拟结果表明, 大气击穿等离子体结构在空间呈丝状分布, 其与实验现象符合得很好; 由于大气击穿等离子体是时变的, 其对微波的反射和吸收也是时变的; 随着时间的推移, 等离子体吸收功率逐渐增加直至达到饱和水平, 且其远大于微波反射功率; 当减小入射电场时, 等离子体对微波的反射变得更低.将110 GHz微波击穿阈值的模拟结果与实验数据进行对比, 发现两者吻合得很好.     

新型低剖面开槽天线阵列研究

针对系统平台小型化对天线提出的低剖面、小型化且高增益的要求,提出了一种开槽天线,并以其作为单元组成阵列天线,在仿真优化的基础上进行了实测,仿真与实测结果基本一致,具有带宽较宽、剖面低以及增益高的特点,很好地解决了实际工程难题.     

基于二维微波成像的共形天线RCS提取方法

二维微波成像技术是一种有效诊断雷达目标散射点强度和空间分布的手段。机载共形天线因与机体表面成为一体,常规测试手段难以确定其RCS贡献。基于二维微波成像技术,分离和提取出了装机状态下共形天线的反射率分布,通过二维空间像与二维空间谱之间的波谱变换获得了共形天线的二维空间谱信息,经过直角坐标域至极坐标域的插值获得了对应频率和角度的散射信息,再对定标球进行同样的处理,最终标定出共形天线的RCS贡献。实验结果表明了该技术的有效性。     

宽带大功率限幅器小型化研究

采用微波混合集成电路设计方法,用并联二极管和检波二极管,在很小的腔体内制作了无源微波限幅器。其电参数为:频率范围2~18GHz;承受功率4W(连续波);限幅电平≤30mW(Pin为4W,连续波);插入损耗为2.5dB以下;驻波系数为2.0以下。外形尺寸为13.5mm×6mm×3mm;输入输出端为50?绝缘子。