随机相位误差对空间功率合成效率的影响 被引量：5

1

作者 徐刚 徐勇 +3 位作者 施美友 余川 廖勇 胡进光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2914-2918,共5页

采用数理统计方法分析了任意分布的随机相位误差对多台不等功率辐射源组成的天线阵空间功率合成效率的影响,得到了由多台不等幅馈电的阵元组成的天线阵空间功率合成效率期望值的解析表达式。通过该解析式可利用快速傅里叶变换(FFT)快速... 采用数理统计方法分析了任意分布的随机相位误差对多台不等功率辐射源组成的天线阵空间功率合成效率的影响,得到了由多台不等幅馈电的阵元组成的天线阵空间功率合成效率期望值的解析表达式。通过该解析式可利用快速傅里叶变换(FFT)快速分析任意数目阵元组成的天线阵在目标点的期望合成效率,为空间功率合成系统的总体合成效率预估并合理分解各分系统随机相位抖动指标提供了一种高效的解析分析方法。作为算例,用得到的解析公式分析相位误差分布呈均匀分布、正态分布和三角形分布三种典型情况对合成效率的影响。 展开更多

关键词 相位误差 随机分布函数 功率合成 合成效率

下载PDF 职称材料

高阶过模Denisov辐射器设计 被引量：5

2

作者 薛长江 施美友 +1 位作者 张永刚 徐刚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期727-731,共5页

应用几何光学理论分析了高阶过模Denisov辐射器的基本工作原理。以耦合波理论为基础,给出了高阶过模Denisov辐射器的设计方法。结合3mm波段边廊模回旋管的具体参数,研究了3mm波段工作模式为TE6,2的Denisov辐射器。采用编制的数值计算程... 应用几何光学理论分析了高阶过模Denisov辐射器的基本工作原理。以耦合波理论为基础,给出了高阶过模Denisov辐射器的设计方法。结合3mm波段边廊模回旋管的具体参数,研究了3mm波段工作模式为TE6,2的Denisov辐射器。采用编制的数值计算程序,优化得到可靠的最优波导壁扰动几何参量,据此设计出了紧凑的96.4GHz工作模式为TE6,2的Denisov辐射器。经全电磁场仿真验证,该辐射器壁电流发生了较好的汇聚,在切割边缘电流幅值降为汇聚中心点的10%,输出准高斯束能量转换效率为96.51%。 展开更多

关键词 回旋管 模式耦合理论 几何光学 Denisov辐射器

下载PDF 职称材料

X波段极化可重构高功率微波辐射器仿真设计 被引量：3

3

作者 徐刚 李才阳 +3 位作者 张现福 施美友 余川 胡进光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期100-104,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 高功率微波 高斯波束 波束波导馈源 圆极化栅网 极化可重构

下载PDF 职称材料

磁绝缘线振荡器脉宽及效率与三角波电压关系 被引量：3

4

作者 陈代兵 文杰 +4 位作者 施美友 秦奋 王冬 金晓 张勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期200-205,共6页

采用数值模拟与实验相结合的方法,在没有功率容量不足问题的情况下,研究了磁绝缘线振荡器(MILO)的输出微波脉宽和功率效率与类似三角形二极管电压的关系,研究结果表明:在相同宽度的电压条件下,随着电压幅度的增大,输出微波的底宽和半高... 采用数值模拟与实验相结合的方法,在没有功率容量不足问题的情况下,研究了磁绝缘线振荡器(MILO)的输出微波脉宽和功率效率与类似三角形二极管电压的关系,研究结果表明:在相同宽度的电压条件下,随着电压幅度的增大,输出微波的底宽和半高宽相应增大,功率效率先增大,当达到饱和后功率效率逐渐降低;在相同电压幅度条件下,随着二极管电压上升沿(斜率不变)的增大,输出微波的半高宽略有增大,但功率效率略有降低。因此,在有限脉宽的类似三角形二极管电压条件下,通过增大二极管电压上升沿的方法,可以有效地增大输出微波脉宽;而在有限电压幅度条件下,通过减小电压上升沿的方法,可以有效地增大输出微波的功率。选择适当的二极管电压参数,可以解决MILO器件在类似三角形二极管电压条件下的输出微波功率和脉宽两个指标相匹配的问题。 展开更多

关键词 磁绝缘线振荡器 微波脉宽 功率效率 三角波 微波功率

下载PDF 职称材料

金属光子晶体高功率微波模式转换器冷测研究 被引量：2

5

作者 徐莎 张勇 +3 位作者 王冬 施美友 秦奋 文杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期171-174,共4页

研究了同轴传输线中金属光子晶体的电磁特性,在此基础上优化了一种适用于窄带高功率微波源系统的金属光子晶体TEM-TE11模式转换器。该结构通过沿传输线角向部分填充的金属光子晶体实现移相。采用数值仿真程序对L波段模式转换器进行计算,... 研究了同轴传输线中金属光子晶体的电磁特性,在此基础上优化了一种适用于窄带高功率微波源系统的金属光子晶体TEM-TE11模式转换器。该结构通过沿传输线角向部分填充的金属光子晶体实现移相。采用数值仿真程序对L波段模式转换器进行计算,在1.57GHz中心频率上,模式转换器转换效率为99%;在1.533～1.609GHz频率范围内,模式转换器效率大于90%,相对带宽4.8%。加工了TEM模式激励器和辐射天线,并在微波暗室对模式转换器进行了小信号测试,验证了模式转换器的性能。 展开更多

关键词 高功率微波 模式转换器 冷测实验 金属光子晶体 色散特性

下载PDF 职称材料

毫米波赋形偏馈双反射面天线技术 被引量：2

6

作者 陈鑫 屈劲 +3 位作者 潘文武 余川 陈世韬 施美友 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期42-46,共5页

为了实现一种具有高口面辐射效率、斜波束出射能力的口径天线,采用几何光学方法设计了一种偏馈双反射面天线.天线主反射面采用赋形设计,副反射面的设计过程中采用Snell定理作为约束条件.通过理论公式、数值模拟仿真和实验测试研究,实现... 为了实现一种具有高口面辐射效率、斜波束出射能力的口径天线,采用几何光学方法设计了一种偏馈双反射面天线.天线主反射面采用赋形设计,副反射面的设计过程中采用Snell定理作为约束条件.通过理论公式、数值模拟仿真和实验测试研究,实现了一种出射波束口径为110 cm、天线口面场分布为抛物形分布、波束出射方向与竖直方向成20°夹角的赋形偏馈双反射面天线.在中心频率95 GHz下,实测天线增益为59.7 dB,第一副瓣电平为-19dB,天线口径效率达到78%. 展开更多

关键词 赋形 偏馈 几何光学 口径效率

下载PDF 职称材料

S波段宽带圆极化反射面天线口径合成阵列设计 被引量：2

7

作者 徐刚 施美友 +1 位作者 屈劲 胡进光 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期723-728,共6页

为了实现固态源的宽频带空间功率合成,提出采用背射式的S波段宽带圆极化螺旋天线作为口径合成的反射面单元的馈源,避免馈线和副反射面对口面的遮挡.在同轴末端设计了折叠式扼流槽,抑制沿馈线的表面电流对馈源方向图的扰动,通过对锥形螺... 为了实现固态源的宽频带空间功率合成,提出采用背射式的S波段宽带圆极化螺旋天线作为口径合成的反射面单元的馈源,避免馈线和副反射面对口面的遮挡.在同轴末端设计了折叠式扼流槽,抑制沿馈线的表面电流对馈源方向图的扰动,通过对锥形螺旋的几何参数进行优化,获得了38%的百分比带宽.对反射面单元和7元口径阵进行了仿真设计,仿真结果表明:口径阵工作带宽为2.3~3.4GHz,带宽范围内增益大于31.5dB,轴比低于3dB. 展开更多

关键词 口径阵 圆极化 背射螺旋天线 空间功率合成

下载PDF 职称材料

一种高功率微波金属片波导移相器设计与特性分析 被引量：2

8

作者 廖勇 谢平 +3 位作者 徐刚 陈世韬 施美友 马弘舸 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期192-197,共6页

设计了一种高功率微波矩形波导移相器,在矩形波导中平行于电场放置金属片,沿波导宽边移动金属片,实现波导内的可变相移。通过优化设计波导和金属片的结构尺寸可实现0~360°相移,通过优化设计金属片过渡匹配结构可实现较低的插损。... 设计了一种高功率微波矩形波导移相器,在矩形波导中平行于电场放置金属片,沿波导宽边移动金属片,实现波导内的可变相移。通过优化设计波导和金属片的结构尺寸可实现0~360°相移,通过优化设计金属片过渡匹配结构可实现较低的插损。设计波导内为全金属结构,不存在介质材料,采用真空绝缘可以承受较高的功率传输。设计了中心频率为9.4GHz的金属片波导移相器,移相器最大插损小于0.2dB,功率容量设计达到64 MW。实验测试,移相器最大插损小于0.5dB,相频曲线呈线性关系。 展开更多

关键词 高功率微波 金属片波导移相器 劈尖渐变 金属支撑杆

下载PDF 职称材料

毫米波赋形聚焦双反射面天线设计 被引量：1

9

作者 薛长江 余川 +1 位作者 屈劲 施美友 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期53-57,共5页

为实现一种具有近场聚焦、斜波束出射能力的偏馈口径天线,采用几何光学方法设计了一种赋形聚焦双反射面天线。基于光线传播的能量守恒定律、Snell定律及光径长度相等三个光学定律开展了天线主反射面赋形设计,副反射面的设计采用Snell定... 为实现一种具有近场聚焦、斜波束出射能力的偏馈口径天线,采用几何光学方法设计了一种赋形聚焦双反射面天线。基于光线传播的能量守恒定律、Snell定律及光径长度相等三个光学定律开展了天线主反射面赋形设计,副反射面的设计采用Snell定理作为约束条件。通过理论公式和实验测试研究,实现了一种出射波束口径为110cm、波束出射方向与竖直方向成20°夹角的赋形聚焦偏馈双反射面天线。在中心频率95GHz下,实测相位实现近场聚焦,出射波束与垂直方向成20°夹角。 展开更多

关键词 聚焦天线 双反射面天线 几何光学 赋形天线

下载PDF 职称材料

95GHz准光模式转换器实验研究 被引量：1

10

作者 屈劲 薛长江 +4 位作者 潘文武 陈鑫 余川 施美友 陈世韬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期157-161,共5页

介绍了采用95 GHz准光模式转换器将TE62模式转换为高斯波束的实验测试结果。准光模式转换器由螺旋切口的Vlasov辐射器、一个准抛物柱面反射镜和两个相位修正镜组成。将半径5.62 mm圆波导内的TE62模式转换为束腰直径22.4 mm的高斯波束。... 介绍了采用95 GHz准光模式转换器将TE62模式转换为高斯波束的实验测试结果。准光模式转换器由螺旋切口的Vlasov辐射器、一个准抛物柱面反射镜和两个相位修正镜组成。将半径5.62 mm圆波导内的TE62模式转换为束腰直径22.4 mm的高斯波束。实验采用毫米波天线近场扫描测试系统测试,实验结果表明标量转换效率大于97%,矢量转换效率大于88%。 展开更多

关键词 准光模式转换器 相位修正镜 回旋管 毫米波

下载PDF 职称材料

连续相位变化毫米波衍射天线

11

作者 陈鑫 潘文武 +4 位作者 薛长江 余川 屈劲 陈世韬 施美友 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期739-742,共4页

基于菲涅尔原理及卡塞格伦天线设计方法,设计了一种口面直径为200mm的卡赛格伦菲涅耳相位修正平面天线。天线采用连续相位修正方式,由一组同心菲涅耳相位修正圆环组成,与传统卡赛格伦抛物面天线相比,该天线具有平面化结构,大大减小了天... 基于菲涅尔原理及卡塞格伦天线设计方法,设计了一种口面直径为200mm的卡赛格伦菲涅耳相位修正平面天线。天线采用连续相位修正方式,由一组同心菲涅耳相位修正圆环组成,与传统卡赛格伦抛物面天线相比,该天线具有平面化结构,大大减小了天线自身重量,天线辐射性能较离散相位衍射天线有大幅度提高。在95GHz频率下,采用物理光学法进行仿真计算,并采用近场扫描系统进行了天线性能测试,天线3dB波束宽度分别为0.95°及1.05°,天线实测增益为44.1dB,天线口面效率为65%。 展开更多

关键词 菲涅耳相位修正平面天线 抛物面 物理光学 毫米波 衍射天线

下载PDF 职称材料

95GHz回旋管内置准光模式转换器仿真设计 被引量：7

12

作者 施美友 屈劲 +4 位作者 薛长江 潘文武 陈世韬 余川 胡进光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2438-2442,共5页

高功率毫米波回旋管输出的高阶模式不利于空间传输,必须进行模式转换。由于不便采用波导模式转换器,因此对内置准光模式转换器进行了研究。内置准光模式转换器由Vlasov辐射器、准抛物柱面镜和相位修正镜组成。基于标量衍射理论和KSA算法... 高功率毫米波回旋管输出的高阶模式不利于空间传输,必须进行模式转换。由于不便采用波导模式转换器,因此对内置准光模式转换器进行了研究。内置准光模式转换器由Vlasov辐射器、准抛物柱面镜和相位修正镜组成。基于标量衍射理论和KSA算法,编制了数值模拟程序,设计了相位修正镜。计算分析了参考平面处的场分布,表明该准光模式转换器的标量转换效率大于98%,矢量转换效率大于93%。计算结果表明,该方法可以高效地指导准光模式转换器的设计。 展开更多

关键词 准光模式转换 相位修正镜 标量衍射理论 TE62模

下载PDF 职称材料