为提高宽带高功率微波辐射天线的总体功率容量和增益, 研究了2×2宽带高功率贴片天线阵列的阵元互耦特性、馈电功分器设计及对宽带电磁脉冲的辐射特性。阵元采用宽带高功率双层贴片天线, 分析了阵元反射和互耦系数随阵元间距的变化关系, 结合增益变化曲线, 选取阵元间距为30 cm。优化设计了1分4的同轴功分器, 采用阻抗渐变方法, 提高了功分器的带宽, 使其在224~415 MHz时的反射系数小于0.1。模拟了带功分器的完整天线阵, 结果表明天线阵带宽达到了57.4％, 280~390 MHz频带范围内的增益大于12 dB, 在360 MHz时达到最大增益14.23 dB, 对中心频率320 MHz, 带宽10％的宽带电磁脉冲辐射效率为868％, 峰值功率增益大于11 dB。

设计了一种高功率宽带微波辐射装置,谐振器采用传输线型谐振器,其中,天线采用单锥喇叭。整个宽带微波产生装置具有结构紧凑、谐振频率较低的特点。用时域有限差分对该装置进行了数值模拟,模拟结果为:辐射场中心频率272 MHz,带宽13.5%。装置与高压脉冲源联试,开关内充电电压为71 kV时,辐射场中心频率为197 MHz,辐射场带宽达到24%,峰值辐射因子为28.3 kV。