开关激励的同轴λ/4谐振器是产生宽谱高功率电磁脉冲的主要方式之一，采用冲击脉冲方法分析了带耦合器输出的宽带脉冲谐振器频域响应特性。首先推导了频域响应特性与耦合器耦合系数之间的关系，并得到了产生脉冲的带宽表达式，利用Taguchi算法优化设计了宽带耦合器，使其在200~500 MHz的耦合系数S21接近0.6，之后利用轴对称的柱坐标2DFDTD对带耦合器的宽带脉冲谐振器工作过程进行了模拟，对于不同的谐振长度，可产生200~500 MHz中心频率的宽带脉冲，其频谱和带宽与理论结果吻合较好。

采用1/4波长开关同轴谐振器技术路线，开展了高功率宽谱微波产生及耦合输出技术研究。设计振荡器工作在200 MHz,低阻抗1/4波长同轴传输线与传输线一端的环形多通道气体火花开关构成谐振器,耦合器由集中电容和分布电感构成，实现宽谱微波的能量提取。通过数值模拟研究了振荡器的振荡及耦合输出过程，分析了高压脉冲馈入方式、谐振器阻抗特性及开关齿槽结构对环形开关导通特性的影响。数值模拟和实验结果证明，采用直馈方式、高阻结构和齿槽结构有利于形成开关多通道导通，并提高开关导通的稳定性。在输出电压为500 kV的Marx脉冲功率源平台上构建了高功率宽谱微波产生实验装置，实验得到的宽谱微波振荡频率为195 MHz，辐射因子约150 kV,频谱带宽约30%。

设计了一种可调谐频率的高功率宽谱微波辐射装置，装置由可调谐长度的1/4波长低阻同轴谐振器、环形开关、电容耦合器和宽谱辐射天线组成，中心频率调谐为200～400 MHz。低阻传输线与环形开关构成1/4波长短路谐振器，它产生的宽谱微波振荡通过耦合器耦合到宽谱辐射天线上辐射，而耦合器由集中电容与分布电感组成，实现宽谱微波在频率调谐范围内以较为一致的耦合度提取微波能量。通过转动螺杆滑动安装在同轴谐振器内芯上的环形开关，达到改变谐振频率的目的。最后，将可调频宽谱辐射装置与输出电压为500 kV的Tesla变压器脉冲功率源联试，得到200～400 MHz宽谱微波辐射，辐射因子为95～130 kV,频谱百分比带宽为10%～30%。

宽带脉冲产生器的谐振特性决定了产生电磁脉冲的频谱，分析了带耦合器的同轴1/4波长谐振器在负载为非完全匹配天线时，天线反射对谐振特性的影响。通过建立级联二端口微波网络分析模型，将非匹配负载的反射系数计入等效耦合器反射系数中，得到了输出脉冲及辐射场频谱与负载反射系数的关系式。数值模拟了包括谐振器、耦合器和天线在内的整个宽带脉冲辐射系统，得到的辐射场频谱与理论预期相符。由于负载反射的影响，在中心频率两侧产生了两个副峰，在高功率实验中也观察到了该现象。