相同关键词【功率容量】论文列表 -- 中国光学期刊网

作者单位

摘要

国防科技大学前沿交叉学科学院，长沙 410073

利用旋转移相技术的几何相位调控方法，提出一种基于传输相位差概念的波束扫描高功率微波反射阵列天线。电磁仿真结果表明，所设计的三叉戟形反射阵列天线单元工作于9.5～10.5 GHz，在0～40°入射角度下具有360°范围内的线性相位调控能力，真空条件下的功率容量达到1.11 GW。采用该单元设计了半径为200 mm的圆形口径反射阵列天线，并使用全波仿真软件进行验证，利用口径相位分布的可重构特性，所设计的反射阵列天线可以实现±40°范围内的波束扫描。在10 GHz时，波束扫描过程中的增益下降小于1.7 dB，最大增益达到31.1 dBi，对应口径效率为73.42%，最低口径效率超过50%，副瓣电平和轴比始终低于−18.7 dB和1.6 dB。

旋转移相技术波束扫描反射阵列天线高功率微波功率容量 variable rotation technique beam scanning reflectarray antenna high-power microwave power handling capacity

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强激光与粒子束

2024, 36(1): 013002

高功率微波技术专辑

基于空间馈电的高功率波束扫描螺旋透射阵列天线设计

刘东琪袁成卫孙云飞 ^*张强许亮

作者单位

摘要

国防科技大学前沿交叉学科学院，长沙 410073

传统的透射式空馈阵列存在功率容量低的缺点，不能直接应用于高功率微波领域。现有的高功率空馈阵列布局不够灵活，波束扫描速度较慢，不能充分发挥空馈阵列在系统集成方面的优势。提出并设计了一种新型的采用空间馈电的螺旋辐射单元，并构建了一种透射式空馈螺旋阵列天线，通过控制单个螺旋旋转可以实现二维波束扫描，在设计上更加灵活，可根据实际应用需求调整阵列布局，符合高功率微波天线紧凑化、模块化的发展趋势。仿真设计了包含324个单元的透镜阵列，数值模拟结果表明，单元反射系数S₁₁≤−20 dB，功率容量0.35 MW，阵列口径效率0.68，可在±45°范围内扫描，最大增益下降3 dB。

高功率微波空间馈电螺旋阵列波束扫描圆极化高功率容量 high power microwave space-fed spiral array beam scanning circular polarization high power handling capacity

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强激光与粒子束

2024, 36(1): 013007

高功率微波技术专辑

一种高功率微波宽带紧耦合偶极子阵列天线

龚鸿州张建德袁成卫 ^*张强许亮

作者单位

摘要

国防科技大学前沿交叉学科学院，长沙 410073

提出了一种新型高功率微波宽带紧耦合偶极子阵列天线。在常规的紧耦合偶极子阵列天线的基础上，该阵列天线通过采用全金属结构设计、天线匹配层和密封层一体化设计以及调节天线结构的手段，获得了宽带高功率性能。仿真结果显示，在0.8～4.0 GHz的范围内，天线未扫描时的驻波比小于2；在16 mm×32 mm单元尺寸内和1个大气压的SF₆气体中，功率容量达到0.12 MW；以该单元天线组成10×10阵列，100个单元总尺寸仅为160 mm×320 mm，在1个大气压的SF₆气体中，功率容量可以达到12 MW，另外，该天线可实现45°的宽角扫描。该阵列天线的提出为实现高功率微波宽带天线的宽频带、大角度扫描、紧凑化、小型化以及低剖面化提供了参考。

高功率微波紧耦合波束扫描功率容量紧凑性 high-power microwave tight coupling beam scanning power handling capacity compactness

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强激光与粒子束

2024, 36(1): 013009

高功率微波技术专辑

C波段小型化高功率微波输出窗的设计

卯鹏新唐永亮王秀芳 ^*刘庆想

作者单位

摘要

西南交通大学物理科学与技术学院，成都 610031

为了满足高功率微波系统对微波输出窗高功率容量和紧凑化的应用需求，以传统盒型窗的设计理论为基础，通过优化窗体结构和添加过渡段等手段，设计了一种C波段小型化高功率微波输出窗。通过增大窗体表面积、改变矩形波导-圆波导过渡段的连接方式可提高功率容量并缩小微波输出窗的纵向尺寸；采用“I”型的窗体结构可有效抑制三相点（真空-介质-金属）附近的次级电子倍增效应对输出窗性能的影响。在电磁仿真的基础上采用粒子模拟（Particle-in-Cell）的方法研究了微波输出窗三相点附近的次级电子倍增效应，从微观角度进一步证实了“I”型窗体结构可使三相点位置发生移动，减小三相点发射的电子在窗片表面产生次级电子倍增效应的概率，降低微波输出窗的击穿风险。设计结果表明，微波输出窗在中心频点处的主模反射系数低于0.01，传输效率高于99.9%，功率容量可达47.9 MW。

高功率微波输出窗小型化功率容量三相点次级电子倍增效应 high power microwave output window miniaturization power capacity triple point multipactor

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强激光与粒子束

2024, 36(3): 033008

高功率微波技术

基于三角形插片结构的紧凑型波导双工器

王孟杰王邦继 ^*伍鹏程倪泰来刘庆想

作者单位

摘要

西南交通大学物理科学与技术学院，成都 610031

为满足高功率微波系统功率容量和紧凑化需求，提出了一种新型波导双工器。选用过模波导进行设计以提高功率容量，引入三角形金属插片结构谐振腔设计滤波器并在其间引入波导弯头以实现紧凑化。采用微波网络方法对滤波器进行理论分析并设计了两个工作在X波段的滤波器，选择终端短路法确定T型结尺寸并组成双工器。利用电磁仿真软件建模优化和仿真模拟，并对实物进行测试。仿真与测试结果表明，该波导双工器单通道工作时的功率容量分别大于0.11 GW和0.12 GW，两个通道的传输效率分别大于83.9%和82.4%，通道间隔离度大于20 dB。此外还可以根据需求增加滤波器阶数和引入更多的波导弯头以提高空间利用率。

波导双工器过模波导波导弯头三角形插片功率容量 waveguide diplexer overmoded waveguide waveguide bend triangular inserts power-handling capacity

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强激光与粒子束

2023, 35(3): 033002

Research Articles

基于对差分结构的高效率285GHz三倍频器

田遥岭 ^1,2刘戈 ^1,2李理 ^1,2何月 ^1,2[ ... ]张健 ^3,**

作者单位

摘要

¹ 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心，四川成都 610200

² 中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳 621900

³ 电子科技大学电子科学与工程学院，四川成都 611731

实现了一种基于“对差分”结构的高效率285 GHz三倍频器。相比于传统的基于片上旁路电容的平衡式三倍频电路，这种理念能够将电路的功率容量提高一倍。同时，这种结构的三倍频能够提供高度的幅度和相位平衡性，进而实现更好的直流馈电回路，并通过省去高工艺需求的片上电容而降低了相应的插入损耗。同样，这种电路能够通过“对差分”结构实现偶次谐波的本征抑制，从而保证了在管结数量倍增前提下的更高变频效率。测试结果表明该三倍频器能够在140~210 mW的驱动功率条件下提供12%的最高效率。

平衡式三倍频器太赫兹功率容量肖特基二极管 balanced frequency tripler THz power handling Schottky diode

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红外与毫米波学报

2022, 41(4): 739

高功率微波技术

宽带Ka波段平面反射阵列天线设计

张治强 ¹赵加宁 ^2,3,*李芳 ^2,3傅城 ²张海川 ¹

作者单位

摘要

¹ 西北核技术研究所，高功率微波技术重点实验室，西安 710024

² 桂林理工大学信息科学与工程学院，广西桂林 541004

³ 桂林理工大学广西嵌入式技术与智能系统重点实验室，广西桂林 541004

平面反射阵列天线的发展受到了带宽与功率容量两方面限制。为此，本文首先基于多谐振技术提出了一种新型平面反射阵列单元结构，相比于传统单元，所提出单元结构具有功率容量高、剖面低且相移曲线线性度好的特点。其次利用所提出单元，通过优化阵面特性在Ka波段设计了包含20×20个单元的平面反射阵列天线。最后利用电磁仿真软件进行模拟计算，结果显示在中心频点35 GHz处，天线峰值增益为27.58 dBi，口径效率为52.33%，副瓣小于−16.08 dB，并且在30.41～39.64 GHz频率范围内（相对带宽26.37%）天线增益跌落小于3 dB，并且所设计平面反射阵列天线最大功率容量可以达到 13.99 MW，功率密度为218.54 W/mm²。

平面反射阵列天线毫米波多谐振宽带高功率容量 reflectarray antenna millimeter wave multi-resonant broadband high power capacity

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强激光与粒子束

2022, 34(8): 083001

高功率微波技术

伸缩式全金属反射阵列扫描天线

赵旭浩 ¹毕绍锋 ²张建德 ²孙云飞 ²[ ... ]袁成卫 ^2,*

作者单位

摘要

¹ 中国人民解放军海军研究院，上海 200040

² 国防科技大学前沿交叉学科学院高功率微波技术研究所，长沙410073

提出了一种伸缩式全金属反射单元，在此基础上设计了一个可用于高功率微波领域的全金属反射阵列波束扫描天线。通过反射单元的上下独立滑动，阵列中每个阵元所接收电磁波的传输路径可改变，从而实现了相控波束扫描。由电磁仿真可知，设计的反射单元能够在10～13 GHz的频带范围内实现0～360°的线性相位调节，且可在15°～40°偏馈条件下相位调节时保持高功率容量。由该型单元组成的中心工作频率为10 GHz的伸缩式全金属反射阵列扫描天线具备90°锥角范围内的二维波束扫描能力，功率容量可达5 GW/m²。同时，在波束扫描过程中，天线增益变化小于3 dB，副瓣电平低于−13 dB，最大口径效率为54.59%。

波束扫描阵列天线相位调控高功率微波功率容量 beam scanning array antenna phase modulation high-power microwave power handing capacity

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强激光与粒子束

2022, 34(4): 043004

高功率微波技术

高功率谐振式波导缝隙阵宽角扫描技术

马嘉雯孙云飞宛建峰张强袁成卫

作者单位

摘要

国防科技大学前沿交叉学科学院，长沙 410073

在传统高功率缝隙波导阵列中，缝隙间的相互耦合严重影响了阵列的宽角扫描能力。以实现阵列宽角波束扫描为目标，通过分析阵列扫描特性，从提高缝隙阵元间隔离度的角度出发，提出在阵列中引入隔离栅结构，降低了阵元间耦合对阵列大角度扫描时的影响。在此基础上，设计了基于波导窄边斜缝的谐振式阵列天线，采用电磁仿真软件优化阵列。数值模拟结果表明，未采取措施前阵列的最大扫描范围为±34°，引入隔离栅后扫描范围可扩大至±45°，波导端口S₁₁≤−10 dB，增益仅下降了2.3 dB，单根缝隙波导功率容量达330 MW，有应用于高功率微波领域的潜质。

高功率微波驻波阵宽角扫描交叉极化高功率容量 high power microwave standing wave array wide angle scanning cross polarization high power handling capacity

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强激光与粒子束

2021, 33(10): 103002

高功率微波技术

X波段50 MW速调管的研制

储开荣盛兴李冬凤窦钺 [ ... ]张士桥

作者单位

摘要

北京真空电子技术研究所，北京 100015

介绍了一种X波段高峰值功率速调管的研制方案，目前该管在X波段已经实现脉冲输出功率50 MW，效率57%，脉宽达到3.6 μs。通过COM法、圆波导行波窗、防晕环和陶瓷覆膜等关键技术的应用，解决了高效率、高峰值功率容量和高可靠性等难题。尤其是采用COM法优化电子注群聚，与采用二次谐波群聚法相比，在同样的高频管体长度下，可将互作用效率进一步提高10%左右。产品研制成功，将国内X波段速调管的功率水平由3 MW提升至50 MW，产品性能已达到国际先进水平。

高峰值功率速调管高效率圆波导行波窗高峰值功率容量 COM法 high peak power klystron COM method high efficiency circular waveguide travelling-wave window high peak power capacity

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强激光与粒子束

2020, 32(10): 103012

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