通过星载低无源互调( PIM)馈源的创新设计, 结合某型号大功率馈源产品实例, 详细阐述了低 PIM馈源设计的仿真分析方法和试验验证结果。利用低 PIM扼流法兰抑制连接面处产生三阶交调频率的传导电流来抑制 PIM产物, 可降低 PIM值 40 dB以上;对于其他非三阶频率点的交调性能则通过传统的增强法兰压强的方式来改善。并与国外同类产品性能进行了比较, 充分证明了该设计的正确性和技术水平。

反射面天线是最主要的高增益天线形式, 在与无线电相关的各个领域具有广泛应用。随着科技的发展, 对于超宽带(UWB)反射面天线的要求日益迫切。因此, 作为反射面天线核心的馈源, 如何在超宽的频带内具有良好的阻抗特性、恒定的辐射特性和稳定的相位中心, 已成为当今天线技术的研究热点。给出了超宽带馈源的设计要点, 总结了超宽带馈源的类型、特点和发展现状, 并对超宽带馈源设计技术的未来提出了展望。

针对大型抛物反射面天线中的高功率超宽带馈源,提出一种恒阻抗不平衡-平衡转换结构(巴伦)加切比雪夫渐变线TEM喇叭的馈源设计方法,采用数值模拟研究了其阻抗特性、传输特性与辐射特性,并进行了测试实验。结果表明：该种馈源结构在较小的体积下具有低反射、高带宽和高馈电效率的优点。该馈源已成功应用于大型高功率抛物反射面天线。

为了提高高频段高功率微波反射面天线的馈电效率，同时使波束波导馈线更加紧凑，提出一种新型的X波段极化可重构高功率微波辐射器结构。通过波纹喇叭辐射器产生准高斯的HE11模辐射，采用双相位修正镜组成的波束变换系统实现将准高斯波束转换为电场分布更为均匀的平顶波束或其余期望分布的波束，平顶分布的输出波束可使得馈源在相同介质窗尺寸下获得更高的功率容量，同时实现了波束传播方向的90°转弯；此外采用双圆极化栅网的级联组合，实现了对输出波束极化特性的调变。通过全电磁波仿真分析验证了该辐射器的设计思路。

为W波段辐射计设计了一副口径为300 mm偏馈反射面天线，天线要求的工作频率为94.5 GHz，副瓣电平低于-25 dB，交叉极化电平低于-30 dB，半功率波束宽度优于1 °.采用较小偏置角以改善偏置天线的交叉极化特性，采用焦面场匹配法和模比法设计了匹配馈源，通过仿真优化设计，得到良好的波瓣等化电平和驻波比.测量结果表明，测量值与理论值吻合，满足辐射计的指标要求.

分析了采用阵列法测量高功率微波(HPM)馈源辐射总功率的相关技术环节。仿真计算了某型X带HPM馈源辐射场分布，设计了积分法测量辐射总功率的参数，并对积分总功率与端口注入功率的关系以及积分方法引入的测量误差进行了计算。设计了由8路HPM辐射场功率密度测量系统组成阵列，对馈源辐射场功率密度进行测量，保证功率密度测量结果一致性和重复性。测量结果表明：多路测量系统测量波形相同，单路系统多次重复测量偏差在±0.1 dB内，多路测量系统对同一点辐射场功率密度测量偏差在±0.3 dB内，馈源热测E面方向图与冷测结果基本符合，积分总功率与等效辐射功率测量结果吻合较好。

为了掌握500 m口径球面射电望远镜(FAST)在太阳辐照下的温度分布，弱化它的“太阳灶”问题，保护馈源舱内相关仪器，对太阳辐照FAST温度场进行了研究，包括太阳相关参数研究、“太阳灶”问题解析及热流计算、台址地貌对FAST的阳光遮挡及不同工况下的FAST温度分布等。结果表明，FAST馈源舱温度分布不仅与反射面反射率、孔隙率和辐照时间有关，而且与馈源舱防护罩的反射率、材料、焦舱位置、微波入口直径等因素有关。当反射面反射率为0.2、孔隙率为0.4时，馈源舱最高温度为47.56 ℃，时间约在T12:00；反射面最高温度为68.34 ℃时，时间是在T14:00，此时与反射面最低温度为35.03 ℃时的温差为33.31 ℃；文章还计算了形成太阳灶的时间域，最后为FAST的相关设计及使用提出了意见和建议。

设计了一种高功率微波双波段同轴馈源，从理论分析和数值仿真两方面进行了验证。它采用同轴结构馈电，C波段的工作中心频率为4.15 GHz，利用加入轴向波纹的圆波导结构馈电；L波段的工作中心频率为1.75 GHz，利用同轴波导馈电。通过调整外筒半径的大小，可有效抑制低频段高阶模的传输，同时径向波纹结构可有效改善高频段微波的辐射特性。利用模式匹配法和组合散射矩阵理论对馈源结构进行了分析，理论计算和数值仿真结果具有良好的一致性，所设计的双波段馈源结构紧凑，副瓣电平低，E面和H面方向图等化特性良好。

为了开展高功率微波(HPM)馈源输出窗介质击穿实验研究, 设计了一种组合型X波段高功率微波(HPM)喇叭馈源击穿实验装置。装置采用变张角喇叭与可移动介质输出窗组合的结构, 通过调节变张角喇叭口面与输出窗间的距离, 使得介质输出窗内表面电场强度可调。数值模拟结果表明：在满足馈源喇叭驻波比小于1.15, E面和H面基本等化的情况下, 当调节变张角喇叭口面与介质输出窗距离在0～400 mm范围内变化时, HPM馈源输出窗上的电场强度变化为32.6~87.0 kV·cm－1, 满足了在真空度3×10－3 Pa、脉冲宽度20 ns条件下, HPM介质击穿对电场强度变化的要求。根据数值模拟结果, 设计加工了HPM介质击穿实验装置, 并成功地应用于GW级HPM馈源输出窗介质击穿实验研究。

针对单馈源超宽带抛物面天线波束较窄的问题,设计了一种宽波束双馈源超宽带抛物面天线.该抛物面天线是由一个普通的抛物面从中间对称分式,并在中间以平板连接而成的.馈源采用改进型平面TEM喇叭天线,同轴垂直馈电方式.两个馈源分别置于抛物面的两个焦点上.并利用时域有限差分数值方法分析了该天线的辐射性能.通过改变抛物面的结构,调节双馈源与天线主轴的夹角等方法可以有效改善天线的辐射性能.结果表明,所设计的宽波束双馈源抛物面天线可以在远区更宽的空间上形成峰值功率比较均匀的电磁脉冲,在不降低峰值功率的前提下有效地增加了波束的宽度;在抛物面天线两边进行少量切割不会对辐射场产生明显影响,节省了空间.