X波段過模波導高功率微波脈沖壓縮技術研究.pdf

1、本論文的研究題目是X波段過模波導高功率微波脈沖壓縮技術研究。 開展該項研究可以通過功率合成構成輸出比單臺微波源更大功率的HPM源、為HPM效應和HPM大氣擊穿研究提供合適窄脈沖HPM源、并能改進現有雷達系統(tǒng)。 本文重點研究過模圓波導腔的脈沖壓縮技術。采用儲能切換法，利用自擊穿氣體開關、開展了過模圓柱腔脈沖壓縮系統(tǒng)的小信號測試和大功率實驗。此外還進行了矩形腔脈沖壓縮系統(tǒng)的小信號測試和大功率實驗，通過對比驗證了過模圓柱腔脈沖

2、壓縮系統(tǒng)在功率增益、壓縮效率等方面比矩形腔系統(tǒng)更具優(yōu)越性。 在理論分析工作中，本文利用有耗傳輸線、微波等效電路、和電磁場的網絡矩陣等理論分析了過模圓柱、矩形諧振腔脈沖壓縮系統(tǒng)的儲能，泄放過程，最終得出了過模圓柱、矩形諧振腔脈沖壓縮系統(tǒng)的功率增益與儲能效率的公式。然后，通過分析氣體開關對脈沖壓縮系統(tǒng)的各種影響，并采用修正系數的方法對前面得到的公式加以修正，彌補了原有的理論公式的一些不足之處，進一步完善了對脈沖壓縮系統(tǒng)的微波等效電路

3、理論分析過程。 在過模圓柱腔脈沖壓縮系統(tǒng)的小信號測試中，所測得軸向過模圓柱腔的最大輸入儲存因子約為10700。而矩形腔最大輸入儲存因子約為7000，比過模圓柱腔小許多，通過理論分析驗證了過模圓柱腔脈沖壓縮系統(tǒng)在功率增益等方面比矩形腔系統(tǒng)更具優(yōu)越性。 大功率實驗中，在X波段，常溫常壓條件下，過模圓柱腔脈沖壓縮系統(tǒng)(輸入儲存因子為10406)最終達到的主要技術指標為：微波輸入功率為50.2kW，脈寬為1μs時，最大輸出功率為