强激光与粒子束
2020, 32(10): 103006
西南交通大学 物理科学与技术学院, 成都 610031
设计了一种用于高功率径向线螺旋阵列天线的极化转换天线罩。利用三层介质层包夹双层金属折线，形成密封的埋入式折线栅结构。在实现圆极化与线极化相互转换的同时，又避免金属与空气接触，可以提高功率容量。分析了埋入式折线栅单元各参数的影响，并优化单元参数，以此构建埋入式折线栅极化转换天线罩并加载至X波段高功率径向线螺旋阵列天线，分析了天线的基本性能以及功率容量。仿真结果显示：天线匹配良好，增益和波束宽度变化很小，中心频率轴比由1.16 dB变为40 dB，圆极化波转换为线极化波效果良好；经初步分析，极化转换天线罩的功率容量为121 MW，实现了极化转换天线罩的高功率应用。
埋入式 折线栅 极化转换 天线罩 功率容量 径向线螺旋阵列天线 embedded meander line polarization conversion radome power capacity radial spiral array antenna 强激光与粒子束
2018, 30(5): 053005
西南交通大学 物理科学与技术学院, 成都 610031
研究了一种Ku波段多单元矩形径向线子阵馈电系统。为了满足特定耦合量的要求,提出了一种层叠式的新型耦合探针,并以此为基础,对中心频率为12.5 GHz的28单元矩形栅格径向线子阵馈电系统进行了设计与分析。模拟仿真结果表明：该口径为61.6 mm×125.2 mm的馈电系统在12.5 GHz中心频率处反射系数为0.015,耦合不平衡度为1.05 dB；同时在12.2～12.7 GHz的频带范围内,反射系数小于0.1,耦合不平衡度最大值为2.62 dB,基本满足了28路等幅馈电输出的要求。
Ku波段 矩形径向线 耦合探针 馈电系统 阵列天线 Ku-band rectangular radial-line coupling probe feed system array antenna 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033030
1 电子科技大学 通信与信息工程学院，四川 成都 610054
2 电子科技大学 物理电子学院，四川 成都 610054
提出脊加载同轴径向线慢波结构，并用高频结构仿真器(HFSS)电磁仿真软件对其色散特性和耦合阻抗进行研究，分析了不同结构参数变化对其高频特性的影响。结果表明：脊加载同轴径向线慢波结构的色散曲线平坦，减小内径和周期长度可以明显降低慢波结构的相速，从而减小工作电压；加载脊的宽度对耦合阻抗的影响明显，随着加载脊宽度的增加，耦合阻抗得到提高，相速减小；加载脊的长度对结构的色散特性和耦合阻抗影响不明显；这种脊加载方式有利于增加慢波结构的耦合阻抗，提高行波管的增益和效率。脊加载同轴径向线慢波结构是一种全金属结构，工作频带宽，散热性能好，在毫米波波段的行波管中有较好的应用前景。
慢波结构 同轴径向线 色散特性 耦合阻抗 行波管 slow wave structure coaxial radial line dispersion characteristic coupling impedance traveling-wave tube 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(1): 86
1 西南交通大学 物理科学与技术学院， 成都 610031
2 中国电子科技集团 第29研究所， 成都 610036
以探索更多单元数的三角形栅格径向线子阵馈电系统为目的，对92单元子阵馈电系统进行了研究，提出了一种新型耦合探针，以满足馈电系统对耦合量及幅频特性的要求。对馈电系统微波能量不均匀分布引起的探针难以实现耦合量的等幅输出问题进行了分析，并给出了相应的解决方案。实验测试结果表明: 馈电系统在中心频率2.856 GHz处，驻波系数为1.1，各探针耦合量实现了近似等幅馈电; 在2.76~2.92 GHz带宽范围内，驻波系数小于1.5，各输出端口的幅频特性一致性较好。实验测试结果与仿真设计结果基本相符。
高功率 92单元子阵 三角形栅格 径向线 耦合探针 馈电系统 high-power 92-element triangle-grid radial line coupling probe feed network 强激光与粒子束
2015, 27(4): 043003
西南交通大学 物理科学与技术学院, 成都 610031
研究了一种X波段16单元矩形径向线螺旋阵列天线。介绍了该矩形阵列天线的提出背景以及工作原理，分析了两种电磁耦合探针在X波段的耦合特性，开展了扼流结构与电磁耦合探针的协同设计，设计并数值模拟了中心频率为9.3 GHz的16单元矩形径向线螺旋阵列天线，并进行实验测试。测试结果表明：该口径为96 mm×96 mm的天线在中心频率9.3 GHz下，增益为19.51 dB，轴向轴比值1.05，驻波系数1.17。
径向线 矩形阵列天线 螺旋天线 耦合探针 X波段 radial line square array antenna helical antenna coupling probe X-band 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063042
西南交通大学 物理科学与技术学院， 成都 610031
为进一步改进和优化高功率径向线阵列天线的拓扑结构，提高功率容量水平，并满足馈源的真空密封需求，提出并设计了一种适用于高功率径向线阵列天线的微波输出窗。该高功率径向线输出窗采用圆环形陶瓷，材料介电常数为9.4，窗片厚度为3 mm，内径为36 mm，可实现径向线阵列天线馈电系统的输入同轴波导与输出同轴波导间的真空密封。设计结果表明：在中心频率为2.856 GHz下，该径向线输出窗驻波比为1.03，插入损耗为0.17 dB，设计功率容量约150 MW。
输出窗 径向线 高功率 真空密封 三相点 output window radial line high power vacuum sealing triple point 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063001
西南交通大学 物理科学与技术学院, 成都 610031
提出了三角形栅格布局的多单元径向线子阵的设计思想，根据该子阵馈电系统耦合量的需求，设计了一种新型耦合探针，并基于此探针，对中心频率为2.856 GHz的66单元三角形栅格径向线子阵的馈电系统进行了分析和设计。仿真计算结果证明：该66单元三角形栅格径向线子阵馈电系统在中心频率处基本实现了66路等幅馈电，在2.78~2.92 GHz的频带范围内，反射系数小于0.1。此外对加载单元天线的66单元阵列辐射特性进行了仿真计算，进一步验证了该馈电系统设计的可行性。
三角形栅格 矩形径向线 耦合探针 馈电网络 triangle-grid rectangular radial-line coupling probe feed network 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2949
西南交通大学 物理科学与技术学院， 成都 610031
提出并设计了一种新型耦合探针，研究表明，该探针能有效地扩大耦合调节范围，并基于此探针，研究了中心频率为2.1 GHz的64单元矩形径向线天线阵馈电网络,并进行了优化设计。模拟结果表明:该口径为744 mm×744 mm的馈电网络在中心频率处能达到64路近似等幅馈电，中心频率处的反射系数小于0.1，在2.05～2.15 GHz的频带范围内，反射系数小于0.2。
耦合探针 矩形阵列天线 径向线 馈电网络 coupling probe rectangular array antenna radial line feed network 强激光与粒子束
2011, 23(11): 3131
西南交通大学 物理科学与技术学院, 成都 610031
研究了一种通过改变波导内场分布的旋转对称性，可将高功率微波源输出的TEM模或TM01模转换为TE11模的径向线型模式变换器。介绍了该模式变换器的基本原理，即采用金属插板将同轴波导TEM模变换为4路90°扇形波导TE11模，各路扇形波导间所需的输出相位差通过将扇形波导转换为双层径向线传输来实现。基于这一原理，设计了一个中心频率为1.6 GHz的同轴TEM-TE11模式变换器，并进行了数值模拟计算，结果表明该模式变换器具有较高的功率容量，中心频率处反射系数为0.05，模式转换效率为99%，在1.52~1.68 GHz的频带范围内，模式转换效率大于90%。
高功率微波 模式变换器 扇形波导 径向线 high power microwave mode converter sector waveguide radial line 强激光与粒子束
2011, 23(10): 2701
