西北核技术研究所, 高功率微波技术重点实验室, 西安 710024
设计了一种采用切比雪夫渐变线的TEM喇叭天线,分析了其工作原理,采用数值模拟的方法研究了其阻抗特性、传输特性与辐射特性,并在不同的馈入脉冲下与常用的线性渐变TEM喇叭天线进行了性能对比。结果表明: 切比雪夫渐变线TEM喇叭天线具有低反射、高带宽和高辐射场强的优点,其性能要明显优于线性渐变TEM喇叭天线,且馈入脉冲越宽,性能越明显。分析了最大反射系数对切比雪夫渐变线TEM喇叭天线辐射性能的影响,馈入脉冲越窄时,宜选择反射系数越大的辐射天线。
高功率微波 超宽带 切比雪夫渐变线 TEM喇叭天线 阻抗变换 high power microwave ultrawide spectrum Chebyshev TEM horn antenna impedance transformer 强激光与粒子束
2014, 26(3): 033003
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
利用解析方法和电路模拟方法研究了阻抗变换器功率传输效率的优化设计。电路计算中，采用了脉冲上升沿等效的正半周正弦波作为输入波形的假设，并忽略了水介质能量损失的影响。首先对比了线性、饱和型变化和陡变型变化3种典型阻抗的功率和能量传输效率，分析讨论了影响指数型阻抗变换器功率传输效率的关键影响因素，并得到了功率传输效率最大化的中间参数和符合系数的参数范围。讨论了实际设计中应注意的绝缘安全系数的结构设计、杂散参数对阻抗计算的影响、水介质能量损失等问题。
指数型阻抗变换器 上升沿等效 功率传输效率 exponential impedance transformer rising edge equivalence power efficiency
以传输线分布参数模型为基础，推导给出了Ｚ箍缩感兴趣条件下典型脉冲通过指数变阻抗传输线后脉冲波形和传输效率的级数近似解。分析了变阻抗传输线的阻抗变比、长度及脉冲形状和参数对传输效率的影响，以适合PW量级Z箍缩驱动源的水介质整体径向指数变阻抗传输线的参数组合为例计算给出了其传输效率。电压传输效率随传输线阻抗变比、长度增大而增加，随脉冲频谱向高频移动而增加；功率传输效率随传输线阻抗变化剧烈程度减小而增大，随脉冲频谱向高频移动而增大。给出了电压和功率传输效率的简化计算公式。
指数传输线 变阻抗传输线 传输线变压器 传输线阻抗变换器 脉冲传输 传输效率 Z箍缩等离子体驱动源 exponential transmission line variable-impedance transmission line transmission-line transformer transmission-line impedance transformer pulse transmission transmission efficiency Z-pinch plasma driver
