《高功率微波通道功率合成理論與實驗研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由張強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高功率微波通道功率合成理論與實驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張強
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高功率微波在不同領域中的套用均需要極大的功率支持，但由於產生高功率微波的物理機制以及微波源工藝結構的固有限制，各種源都有其功率極限；此外，目前成熟的高功率微波源頻率單一，在電子對抗等套用方面對不同頻段微波的套用需求背景下，亟需對拓寬高功率微波源頻帶及波段等方面開展研究。通道功率合成技術為實現以上套用需求提供了一條新的途徑。本課題在前期工作的基礎上，以高功率微波通道功率合成技術為研究對象，旨在解決以下問題：（1）探索具有新型結構的高功率微波通道功率合成器，提高微波輸出功率水平和頻帶覆蓋寬度；（2）基於導波理論，研究並設計出具有高功率容量的傳輸線結構，實現多波段高功率微波的單模傳輸；（3）理論研究並設計多波段饋源喇叭，滿足多波段高功率微波功率合成輻射的要求。項目旨在通過對新系統結構中存在的物理問題分析，論證通道功率合成技術的可行性，為高功率微波進一步在軍事和民用領域中的套用發展奠定基礎。
結題摘要
高功率微波在不同領域中的套用均需要極大的功率支持，但由於產生高功率微波的物理機制以及微波源工藝結構的固有限制，各種源都有其功率極限；此外，目前成熟的高功率微波源頻率單一，在電子對抗等套用方面對不同頻段微波的套用需求背景下，亟需對拓寬高功率微波源頻帶及波段等方面開展研究。通道功率合成技術為實現以上套用需求提供了一條新的途徑。首先，高功率微波濾波器作為功率合成及脈寬合成的關鍵技術之一，亟待突破。根據高功率微波通道合成系統的套用要求，需要設計結構緊湊、功率容量高、通帶傳輸效率高的新型高功率微波濾波器。基於此，本文在對波導不連續性進行模式匹配分析的基礎上，結合遺傳算法，設計了多種針對不同套用需求的高功率微波濾波器，同時開展了相應的仿真及實驗研究。為實現雙波段高功率微波的波束掃描和空間指定方向發射，利用模式耦合理論對彎曲同軸波導進行了系統的研究，在此基礎上設計了具有過模尺寸的彎曲同軸傳輸線。為了滿足多波段傳輸需求，本項目進行了多同軸結構傳輸線的設計。該部分研究內容利用模式耦合理論得到了許多有益的結論，為快速設計相關類型的波導器件奠定了理論基礎。通過將同軸饋電結構和變張角型圓錐喇叭結合，設計了一個具有高功率容量的雙波段喇叭天線。考慮到喇叭結構的特殊性，利用模式匹配理論對喇叭結構中的典型單元和級聯過程進行理論分析計算。仿真結果表明：設計的雙波段喇叭天線具有高功率容量特性，滿足套用要求。本項目通過對新系統結構中存在的物理問題分析，論證了通道功率合成技術的可行性，為高功率微波進一步在軍事和民用領域中的套用發展奠定基礎。
