国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 高功率微波技术研究所, 长沙 410073
针对现有基于特定模式成分所设计的高功率mTM0n-TEM/TM01混合模式转换器的工作原理,提出了一种大过模比结构下高功率TM0n混合模式的转换方法,可以实现将状态相对稳定且成分已知的GW量级任意模式成分比例、任意相位差的高功率TM0n混合模式微波高效转换为单一的TEM模或TM01模。利用该设计原则对之前所设计的高功率TM0n混合模式转换器进行优化改进,在保留了原有器件功率容量和频带特性的同时,大幅简化器件设计结构。
高功率微波 相对论返波管 TM0n混合模式 模式转换 high power microwave relativistic back wave oscillator TM0n mixed modes mode conversion 强激光与粒子束
2016, 28(12): 123001
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
研究了TE1n/TM1n模式激励的圆形口径喇叭天线的辐射场特征，导出了根据辐射场计算天线辐射总功率的方法：通过测定天线E面和H面的辐射场功率密度分布，分别进行球冠积分，其平均值即为天线的辐射总功率；并进行了数值仿真验证。分析了测量角度范围和测量点数目对测量功率的影响，提出了通过数据拟合来降低测量误差的一种方法；给出了测量角度范围和测量点数的选取原则，功率测量可在15 dB或18 dB波束宽度范围内进行，测量点数一般选15个左右。
高功率微波 圆锥喇叭 功率测量 功率密度 high-power microwave horn antenna power measurement power density 强激光与粒子束
2016, 28(8): 28083005
国防科学技术大学 光电科学与工程学院 高功率微波技术研究所, 长沙 410073
由于过模Ka波段高功率微波返波管通常输出TM0n混合模式，在保证较高能量转换效率的条件下，难以同时兼顾其输出模式的纯度，而辐射终端为达到理想发射效果则要求单一模式馈入，这就给输出混合模式微波源的实际应用带来困难。针对这一技术难点，提出了一种结构紧凑的TM0n-TEM(n≤ 5)混合模式转换器的设计方法，利用内外两路同轴阶梯波导并配合适当的插板调相结构可以实现在高功率容量条件下，较宽频带范围内，高效地将TM0n混合模式转换为单一的TEM模，降低了此类高频段HPM源模式纯化设计的难度。
高功率微波 相对论反驳管 Ka波段 TM0n混合模式 模式转换 high power microwave relativistic back wave oscillator Ka-band TM0n mixed modes mode conversion 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033014
1 国防科学技术大学 光电科学与工程学院， 长沙 410073
2 中国人民解放军河南省军区通信站， 郑州 450003
为改善高功率微波天线的性能，设计了一种新型X波段左手材料高功率微波天线罩，并对其进行了实验冷测研究。结果表明，加载一到四层左手材料天线罩均可在一定频率范围内汇聚波束和提高增益，其中加载一层左手材料天线罩时，天线增益提高最大，在频率为9.32 GHz时增益提高最大幅度约为9.64 dB。将实验结果与理论仿真进行对比发现，两者并没有吻合一致。分析了天线罩的功率容量，可以实现高功率微波的应用。
左手材料 天线罩 喇叭天线 高功率微波 left-handed material antenna radome horn antenna high power microwave
