摘要：设计了一种准光反射聚焦方式的微波放电大气等离子体实验装置,装置包括大气环境模拟室和微波辐射聚焦系统。辐射微波在腔室中心形成kV/cm量级的非均匀强场,击穿大气产生等离子体。通过仿真计算了腔室内的空间辐射场分布,并利用小信号传递的方式进行测量,测量结果与仿真相符,形成的等离子体形态与辐射场分布强弱一致。电磁场在聚焦区域形成驻波,等离子体出现明显分层现象。实验通过拍照记录了不同参数条件下的等离子体图样,等离子体形态随气压升高而收缩,放电区域受场强和气压共同影响。对实验结果进行分析,验证了该装置的能力。

摘要：设计了基于弧形Blumlein脉冲成形网络(Blumlein PFN)的LTD型重复频率长脉冲功率模块。该模块将四路阻抗均为24Ω的弧形Blumlein PFN对称分布在LTD外筒圆周上,连接于LTD的初级绕组上,并采用两个激光触发放电开关同步驱动,整个脉冲功率模块结构紧凑,缩短了高压馈线和开关引线长度,有利于形成良好脉冲波形。在此基础上研制了两模块重复频率长脉冲功率源,实验结果表明,研制的长脉冲功率源在5Hz重频运行时假负载上输出脉冲幅值约为260kV,脉冲功率达到5.2GW,脉冲宽度约170ns。

摘要：设计了基于Blumlein脉冲成形网络(PFN)的紧凑型长脉冲功率模块。该模块将两路阻抗各为20Ω的Blumlein脉冲形成网络对称连接于LTD的初级绕组上,并采用同一个气体开关驱动,以保证两路PFN工作同步。PFN采用直角弯折"L"型结构,这种结构既保证了PFN与开关连接紧凑,又将模块横向尺寸缩减至最短,且对输出脉冲波形影响不大。实验结果表明,研制的长脉冲功率模块在10Ω负载上输出脉冲幅值约为135kV,半高宽约为180ns,前沿约为50ns,平顶约为100ns,重复脉冲频率可达到25Hz。

摘要：利用机械调节波导宽边尺寸可变化波导波长,从而实现变频波束扫描相同的效果,针对窄边辐射波导行波阵的波束扫描特性进行了分析,以实现宽角波束扫描为目标,着重分析了不同辐射缝隙间距下变化宽边所能得到的最大波束扫描范围。设计了通过变化宽边尺寸实现宽角扫描的X波段窄边辐射波导缝隙阵,设计波束扫描范围指向波导馈入端,避开阵列法向辐射(此方向辐射效率较低),实现了29°的连续波束扫描范围,在波束扫描范畴内增益下降小于3dB,辐射效率大于62%;设计缝隙宽度3mm,波导长度约1m(缝隙数40),单根波导缝隙天线可实现高功率微波功率容量70 MW。

摘要：基于负介电常数和负磁导率产生原理,采用金属细线和裂环谐振器结构,针对12.5GHz频率开展双负媒质结构设计.通过特殊边界条件下犛参数计算以及Nicolson-Ross-Weir方法,完成等效参数的提取,获得介电常数、磁导率、折射率实部均为负值,且折射率接近于0的左手材料特性.将双负媒质结构加载于Ku波段圆锥喇叭口面进行仿真优化,提高天线增益2.17dB,在11～13GHz频带范围内,加载天线的增益均有所改善.实验结果表明,口面加载双负媒质结构后,天线增益提高1.51dB,后向辐射减小5.7dB,辐射特性获得了明显改善.

摘要：利用高功率容量高折射率的超材料作为移相介质,设计了一种高功率微波TEM-TE11模式转换器。采用扇形金属栅格作为材料阵元,通过对阵元的角向及轴向的周期排布得到高折射率超材料并将其填充在模式变换区角向半空间内。TEM模微波在通过模式转换区域之后,超材料填充区域电场与未填充材料的真空区域电场相位差达到180°,从而实现TEM模到TE11模的模式转换。采用CST Microwave Studio软件对模式转换器进行了数值模拟,结果显示该转换器在工作频点附近具有较高的转换效率,相对带宽约4%。结合模式变换器开展了辐射天线的设计,模拟得到典型的TE11模远场方向图。

摘要：为满足高功率纳秒脉冲的发射需求,设计了一种适用于高功率微波的超宽带组合天线,对比了将点馈式巴伦和直馈式巴伦应用于高功率超宽带组合天线后天线的驻波曲线和表面电场分布情况,分析了组合天线阻抗与尺寸的关系,利用Klopfenstein阻抗渐变线降低反射,利用可调平板调整天线磁偶极子面积以提升天线低频性能,并通过驻波测试实验加以验证。在此基础上,进行了高功率微波实验,在全底宽3 ns、峰-峰值121 kV、中心频率329 MHz高功率双极脉冲的激励下,可实现功率容量73 MW,有效电压增益1.97。

摘要：提出了以雪崩管作为主开关利用Marx线路来产生高重频高压窄脉冲的方法。分析了雪崩管电路特性,提出了Marx线路下高重频运行时器件的设计要求及印制电路板(PCB)布线设计建议。研制了一台高重频高压亚纳秒脉冲源发生器装置,该装置结构紧凑,在50Ω负载系统下,能输出幅度为1 kV、重复频率为800 kHz、脉宽为500 ps的脉冲。在常温风冷下,该设备可长时间稳定运行。

摘要：目前,辐射场均匀性主要采用单点多次测试的方式来实现,该方式将不可避免地引入因辐照信号自身时变特性带来的测量误差;此外,单点多次测试极大地增加了测试时间、测试效率低下。为解决这些问题,本文设计了一种可实现一次多点测试、测试区域可自动调节的装置,仿真表明:该装置可满足500mm×500mm^1500mm×1500mm区域辐射场9点均匀性测试;在此基础上,在1000mm×1000mm测试区域,针对1.35GHz和2.88GHz两个频点开展了实验验证,实验表明:设计的测试装置可满足辐射场均匀性9点自动测试要求,大幅提高了测试效率和自动化程度。

摘要：瞬态电磁脉冲可通过车辆互联线缆耦合至电子系统内部,造成电子设备受扰甚至损毁,研究瞬态防护器件对电磁脉冲的抑制特性可为车辆电磁防护设计与实施提供有力支撑。本文以发动机电控系统为研究对象,考虑关键金属结构、线缆与电子设备,建立发动机电磁仿真模型,计算获取了瞬态电磁脉冲作用下线缆端口耦合干扰特性;基于电磁脉冲注入方法设计并搭建了瞬态防护器件测试平台,获取了瞬态电压抑制器与压敏电阻两类典型瞬态防护器件的响应时间、钳位电压、尖峰泄露等响应特性;在仿真与测试结果的基础上,选取一型瞬态电压抑制器应用于凸轮轴位置传感器信号线的电磁防护。研究结果表明,该型瞬态电压抑制器对线缆瞬态电磁脉冲耦合干扰抑制能力接近20 dB,置于滤波器前端可有效抑制线缆耦合干扰,保护终端设备。