基于光導(dǎo)開關(guān)的高功率瞬態(tài)脈沖天線系統(tǒng)研究.pdf

1、在微波源固態(tài)化的過程中，以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的大功率微波源技術(shù)迅猛發(fā)展。這種源有三個(gè)重要特點(diǎn)：1)輸出窄脈沖信號。2)輸出信號頻帶寬。3)輸出瞬態(tài)峰值功率大?；谶@些特點(diǎn)，這種大功率微波源在反隱身雷達(dá)、穿墻雷達(dá)、探地雷達(dá)、大范圍遠(yuǎn)距離精確測距、高功率微波武器、醫(yī)療、快速攝影等領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。然而常用的饋電器件和天線結(jié)構(gòu)都比較密集，不能夠在大功率條件下工作。存在的主要問題是，大功率情況下，所傳輸?shù)男盘柗逯倒β蚀螅嚎蛇_(dá)120MW以

2、上，峰值電壓很高：少則幾千伏，高則可達(dá)萬伏以上，在這樣的條件下，通常系統(tǒng)面臨的困境是系統(tǒng)各部分之間隔離度差，各部分之間的放電難以克服。顯然設(shè)計(jì)出具有耐高壓的、輻射性能良好、價(jià)格低廉、外形小的天線系統(tǒng)，對開發(fā)利用這種微波源有著十分重要的意義。選擇和設(shè)計(jì)能利用高功率源的耐高壓天線，天線和饋電結(jié)構(gòu)的耐高壓特性設(shè)計(jì)是本文的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 本文在分析了半導(dǎo)體微波源特點(diǎn)之后，以充分利用大功率微波源為目的，結(jié)合項(xiàng)目要求，針對性的對天線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3、提出了具體的要求，以后的研究工作也在該要求的指導(dǎo)下展開。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，整個(gè)工作分為以下幾個(gè)部分：天線選擇、設(shè)計(jì)；有源高功率饋電設(shè)計(jì)和無源高功率饋電設(shè)計(jì)；研究過程過程中采用的方法有理論分析、EDA仿真、實(shí)驗(yàn)等。 在選擇和設(shè)計(jì)高功率天線的過程中：比較了各種天線的特點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)條件允許的前提下，選定異面Vivaldi天線作為輻射器。設(shè)計(jì)中，分析了漸變線、天線面的結(jié)構(gòu)對該天線性能的影響；首次在Vivaldi天線輻射面上開槽，系統(tǒng)的研究了各