浅析美国高功率微波效应研究动态 被引量：1

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作者 张帅 张艺博 涂敏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-4,共4页

简要介绍了美国国际高级研究计划局(DARPA)发布的“波形捷变射频定向能(WARDEN)”项目、空军研究实验室公布的《定向能和基地防御》和《定向能未来2060-美国国防部定向能技术未来40年远景》报告,重点分析了“WARDEN”项目、《定向能和... 简要介绍了美国国际高级研究计划局(DARPA)发布的“波形捷变射频定向能(WARDEN)”项目、空军研究实验室公布的《定向能和基地防御》和《定向能未来2060-美国国防部定向能技术未来40年远景》报告,重点分析了“WARDEN”项目、《定向能和基地防御》和《定向能未来2060-美国国防部定向能技术未来40年远景》报告中的高功率微波效应研究动态,分析归纳了当前美国高功率微波效应研究进展和研究重点是“深化无人机和巡航导弹高功率微波后门扰乱效应机理,提升高功率微波武器系统对无人机和巡航导弹的攻击距离”,这些结论可为我国高功率微波效应研究提供重要参考。 展开更多

关键词 波形捷变射频定向能 定向能未来2060 定向能和基地防御 高功率微波效应

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一种非接触式GW级高功率微波在线耦合测量结构设计与测试方法

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作者 吴少彤 苏建仓 +4 位作者 李锐 程杰 胡祥刚 李梅 徐秀栋 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期64-71,共8页

高功率微波(HPM)系统集成过程中,微波源与传输发射分系统的对接状态直接影响系统性能,不良的对接状态可能引发射频击穿,导致系统输出功率降低。因此,诊断系统的对接状态具有重要工程价值。为此,开展了非接触式高功率微波传输技术研究,... 高功率微波(HPM)系统集成过程中,微波源与传输发射分系统的对接状态直接影响系统性能,不良的对接状态可能引发射频击穿,导致系统输出功率降低。因此,诊断系统的对接状态具有重要工程价值。为此,开展了非接触式高功率微波传输技术研究,并针对采用圆锥喇叭作为馈源的Ku波段GW级HPM系统,提出了一种馈源喇叭注入功率测量技术。基于仿真设计,完成该测量技术的关键组件研制,并开展了小信号测试和功率容量考核试验。试验结果表明,在(15±0.15) GHz范围内,该测量组件的反射系数小于-26 dB,耦合系数为(-0.31±0.07) dB,功率容量超过900 MW。实验和仿真结果证明,提出的测量技术具有耦合系数稳定、测试误差小等性能,能够有效测量HPM源注入馈源喇叭的微波功率,并诊断HPM系统的对接状态。 展开更多

关键词 高功率微波 在线耦合测量 馈源喇叭 对接状态 测量技术 功率容量

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高功率微波大口径相控阵天线拍波辐射方法研究

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作者 苏建仓 胡祥刚 +2 位作者 李廷伍 朱晓欣 吴少彤 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期50-53,66,共5页

相控阵天线是未来高功率微波辐射系统的重要形式之一,是当前研究的热点。为了获得超高等效全向辐射功率,高功率微波天线均为大口径形式。而大口径相控阵天线在辐射高功率微波拍波过程中,存在波束分裂、增益下降问题。针对该问题,本文提... 相控阵天线是未来高功率微波辐射系统的重要形式之一,是当前研究的热点。为了获得超高等效全向辐射功率,高功率微波天线均为大口径形式。而大口径相控阵天线在辐射高功率微波拍波过程中,存在波束分裂、增益下降问题。针对该问题,本文提出了一种大口径相控阵天线拍波辐射结构,采用“子阵-面阵”两级馈电形式,解决了拍波辐射过程中波束分裂问题,有效提高了高功率微波系统的综合性能。该方法极大地节约了移相器数量,节省了系统成本,降低了系统复杂度,有利于实现高功率微波系统的小型化,提高系统的可靠性。 展开更多

关键词 高功率微波 拍波 孔径效应 波束分裂

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高功率TM_(01)在线选模耦合装置设计

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作者 张立刚 谭维兵 +2 位作者 李小泽 朱晓欣 胡祥刚 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期147-154,共8页

针对传统高功率微波在线测量装置寄生模式抑制度低、测量精度易受到寄生模式干扰的问题,提出了一种高功率TM_(01)模式选模耦合装置。由于相对论返波管阴极发射角向不均匀性会产生非对称模式,而传统的单臂多孔圆波导耦合器无法解决其他... 针对传统高功率微波在线测量装置寄生模式抑制度低、测量精度易受到寄生模式干扰的问题,提出了一种高功率TM_(01)模式选模耦合装置。由于相对论返波管阴极发射角向不均匀性会产生非对称模式,而传统的单臂多孔圆波导耦合器无法解决其他非对称模寄生耦合干扰的问题,往往导致检测波形畸变、耦合度判断偏差,严重影响对返波管TM_(01)模输出功率在线评估的准确性。为此,将四臂多孔耦合结构与基于魔T的TM_(01)选模网络相结合,提出了一种新颖的在线选模耦合装置,利用不同波导模式场结构区别实现了TM_(01)模式与其他寄生模式的差异化耦合,解决了因寄生模式干扰引起的在线测试功率不准的问题。仿真结果表明,提出的新型耦合器对TM_(01)模耦合强度相对于其他模式高出20 dB以上,高功率实验中测得在线测试波形及功率与辐射场测试波形及功率符合较好,耦合稳定性得到明显提高。 展开更多

关键词 高功率微波 微波测量 TM_(01)模选模圆波导耦合器 魔T

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用于高功率微波器件的传导冷高温磁体研制 被引量：2

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作者 徐策 刘辉 +7 位作者 刘建华 戴银明 陈顺中 程军胜 王秋良 霍少飞 史彦超 黄慧杰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期76-83,共8页

为了利于高功率微波系统的紧凑化和小型化,降低系统能耗,对产生引导磁场的超导磁体系统进行了研究设计。超导磁体使用稀土钡铜氧化物线饼组成。低温系统采用4台小型风冷式斯特林制冷机对超导磁体冷却。为了适用于车载环境并降低漏热,采... 为了利于高功率微波系统的紧凑化和小型化,降低系统能耗,对产生引导磁场的超导磁体系统进行了研究设计。超导磁体使用稀土钡铜氧化物线饼组成。低温系统采用4台小型风冷式斯特林制冷机对超导磁体冷却。为了适用于车载环境并降低漏热,采用了一种非金属材料的新型锥体结构作为磁体的承载结构,并通过仿真分析了一般的车载环境下的磁体结构承载情况。整个高温超导磁体工作温区为40~50 K,达到目标场时的通电电流为77.49 A,均匀区场强达到4 T。整个系统能耗较传统技术降低80%。通过实验测试出高温超导磁体的温度运行上限为48.9 K。 展开更多

关键词 高功率微波 稀土钡铜氧材料高温超导磁体 传导冷却 车载

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紧凑型高功率亚纳秒脉冲压缩装置的设计研制 被引量：1

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作者 王翔宇 卢彦雷 +3 位作者 朱郁丰 方旭 乔汉青 张兴家 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期143-147,共5页

分析了三传输线型脉冲压缩装置的原理,从提高功率增益和小型化角度,在脉冲压缩装置中设计了一种3起端并联绕线的内置型高阻螺旋线结构。建立电路仿真模型和三维结构电磁场仿真模型,分析了高阻螺旋线特征参数对功率增益的影响。根据优化... 分析了三传输线型脉冲压缩装置的原理,从提高功率增益和小型化角度,在脉冲压缩装置中设计了一种3起端并联绕线的内置型高阻螺旋线结构。建立电路仿真模型和三维结构电磁场仿真模型,分析了高阻螺旋线特征参数对功率增益的影响。根据优化后的结果研制出紧凑型高功率亚纳秒脉冲压缩装置,经测试,前级输入脉冲宽度8 ns,功率1 GW时,输出脉冲宽度1.5 ns,功率3.7 GW,功率增益3.7。经过30万次运行考核,装置内部无滑闪和击穿现象,验证了设计可靠性。 展开更多

关键词 亚纳秒脉冲 脉冲压缩 螺旋线 功率增益

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杂波背景下目标回波信号积累预置MTI的递归Radon-Fourier变换方法

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作者 汪海波 巴涛 +3 位作者 黄文华 张余川 庄俊 张海川 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第9期2913-2924,共12页

雷达系统的时序被分成固定的相参处理间隔(coherent processing interval, CPI),只有接收完整个CPI内的回波数据,才能应用Radon傅里叶变换(Radon-Fourier transform,RFT)方法实现相参积累,导致系统的处理延时至少是一个CPI的长度。对此... 雷达系统的时序被分成固定的相参处理间隔(coherent processing interval, CPI),只有接收完整个CPI内的回波数据,才能应用Radon傅里叶变换(Radon-Fourier transform,RFT)方法实现相参积累,导致系统的处理延时至少是一个CPI的长度。对此,提出一种预置运动目标显示(pre-moving target indication, Pre-MTI)的递归RFT方法,突破RFT方法需要一个整个CPI回波数据的限制。每接收一次回波数据即可实施相参积累,理论上系统处理延时最短到与雷达工作重复周期相当。本文对算法的相参积累增益、相参积累时间和改善因子进行理论分析,给出相应的解析推导。仿真结果表明,通过Pre-MTI处理能够有效抑制杂波,递归RFT变换方法能够对运动目标回波实现有效积累,信噪比和速度分辨率随着递归的脉冲个数增加而增加。通过递归RFT变换方法实线相参积累的系统延时降低,理论上最短延时可达雷达重复周期。 展开更多

关键词 时距联合 相参积累 运动目标显示 Radon傅里叶变换

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基极触发的雪崩晶体管导通机理 被引量：2

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作者 王欢 乔汉青 +4 位作者 程骏 胡龙 李昕 王翔宇 方旭 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期432-441,共10页

为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极... 为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极触发电压为2.4 V时,仿真和实验获得的脉冲上升时间分别为2.4 ns、2.5 ns,半高宽(FWHM)分别为6.2 ns、5.8 ns,仿真和实验结果基本一致。研究结果表明:高触发脉冲电压幅值会加速晶体管内部电场的重建过程,从而缩短延迟时间,提高晶体管响应速度;负载阻抗会影响器件导通通道尺寸,负载阻抗减小时,电流密度提升,器件通过缩窄通道来提高通道内电流密度,宏观导通电阻降低。 展开更多

关键词 雪崩晶体管 超宽带(UWB)脉冲 雪崩击穿 碰撞电离 物理参数模型

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同轴脉冲形成线振动环境适应性优化设计 被引量：1

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作者 范红艳 潘亚峰 +4 位作者 王俊杰 侯振园 孙旭 樊旭亮 郭旭 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-75,共6页

以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有:使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试... 以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有:使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试验,优化尾端绝缘子材料,提高悬臂支撑的中内筒连接刚度。最后,开展振动试验考核,优化后的形成线等效件可以通过长时间的振动考核,相比优化前的振动环境适应性有很大提高,验证了优化设计的有效性。该研究结果对同类型脉冲功率源的振动环境适应性设计具有参考意义。 展开更多

关键词 同轴脉冲形成线 振动环境适应性 螺钉防松 绝缘试验 优化设计

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双路脉冲输出结构理论设计与仿真 被引量：1

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作者 高明珠 苏建仓 +3 位作者 邱旭东 曾搏 李锐 赵亮 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期90-95,共6页

基于单台脉冲功率驱动源同时驱动两个微波器件产生双频高功率微波的构想,设计了一种双路短脉冲输出结构,其接于主开关后,能够将主开关产生的高压纳秒脉冲传输至高功率微波产生器。两路脉冲由同一脉冲源产生,具有很好的一致性。对双路输... 基于单台脉冲功率驱动源同时驱动两个微波器件产生双频高功率微波的构想,设计了一种双路短脉冲输出结构,其接于主开关后,能够将主开关产生的高压纳秒脉冲传输至高功率微波产生器。两路脉冲由同一脉冲源产生,具有很好的一致性。对双路输出结构脉冲传输过程进行了建模仿真,研究了传输线阻抗、输入脉冲前沿等电学参数对输出波形质量的影响规律,并完成了绝缘风险分析及结构优化。经评估,在前沿4~8 ns的准方波输入脉冲下,双路脉冲输出线的输出波形质量与单路传输线相当,其过冲振荡均小于20%、平顶振荡均小于1%,且能满足绝缘要求。 展开更多

关键词 双路输出线 脉冲质量 数值模拟 高功率微波 短脉冲传输线

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碳纤维复合石墨阴极的制备及电子发射性能

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作者 方东 华叶 +2 位作者 王震 龚瑾瑜 万红 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期149-154,共6页

阴极作为强流电子束的起点,对高功率微波源的性能具有重要影响。石墨是高功率源用爆炸发射阴极的常用材料,具有高压重频条件下运行稳定和长寿命的优点。使用具有高长径比、低发射阈值的碳纤维对石墨阴极进行复合,采用场发射及高功率微... 阴极作为强流电子束的起点,对高功率微波源的性能具有重要影响。石墨是高功率源用爆炸发射阴极的常用材料,具有高压重频条件下运行稳定和长寿命的优点。使用具有高长径比、低发射阈值的碳纤维对石墨阴极进行复合,采用场发射及高功率微波测试平台,对比分析纯石墨阴极及碳纤维复合石墨阴极的场发射性能、强流电子发射性能及输出微波特性,结合阴极的微观结构表征,研究碳纤维复合对石墨阴极电子发射性能的影响规律。研究表明:与鳞片石墨阴极相比,40%(质量分数)碳纤维复合石墨阴极的场发射阈值电场由143 kV/cm降低到119 kV/cm,降低了约16.8%,二极管电压为480 kV时输出的微波脉宽与峰值分别提高了13.5%,5.7%。同时考虑到碳纤维在爆炸电子发射过程中结构稳定性的特点,碳纤维的复合也有利于阴极使用寿命的提高。 展开更多

关键词 高功率微波源 石墨阴极 碳纤维复合 场发射

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