tem喇叭天线末端加载设计及实验

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1、第4卷第4期现代应用物理Vo1．4，NO．42013年l2月MODERNAPPLIEDPHYSICSDec．2013TEM喇叭天线末端加载设计及实验朱四桃，易超龙，朱郁丰，陈昌华，石一平，郑磊(西北核技术研究所高功率微波技术重点实验室，西安710024)摘要：通过对TEM喇日／天线辐射机理的研究，指出了脉冲激励的TEM喇叭天线辐射场由4个子波叠加构成，在不同方向上，各个子波的波形和相对时序不同，导致不同方向上辐射场波形也不相同。由于天线末端辐射子波和馈电点辐射子波极性相反，在主轴方向上两者相互抵消，引起天线主轴辐射性能退化。针

2、对这一问题，提出了一种TEM喇叭天线末端加载设计方法，可改变天线末端辐射子波极性，使其与馈电点辐射子波同相叠加。数值模拟和实验结果表明，该设计方法提高了TEM喇叭天线主轴辐射因子rE值和rEp．值，并改善了天线的低频辐射性能。关键词：TEM喇叭；辐射；加载设计；辐射因子中图分类号：TN788文献标志码：A文章编号：(2013)04—343—06DesignandExperimentofEndLoadingonTEMHornAntennaZHUSi—tao，YIChao—long，ZHUYu—feng，CHENChang—hua

3、．SHIYi—ping，ZHENGLei(ScienceandTechnologyonHighPowerMicrowaveLaboratory，NorthwestInstituteofNuclearTechnology，Xi’8n710024，China)Abstract：ThispapermainlyfocusedontheradiationmechanismofTEMhornantenna，andindicatedthattheTEM—horn—radiationfieldconsistedoffourwavelets．E

4、achwavelethasdif—ferentwaveformsandrelativetimesequences．whichledtodifferentradiatingwaveformindifferentdirections．Sincethewaveletradiatedfromtheendoftheantennahadoppositepo—laritywiththatradiatedfromthefeedpoint，thesetwowaveletscounteractedeachotherontheboresight．A

5、saresult。theradiationfieldontheboresightdegenerated．Tosolvethisproblem。adesignforend—loadingonTEMhornantennawaspresented，whichwouldchangethepolarityofwaveletsradiatedfromtheendofthehornantenna，andmadeitwiththeoth—erwaveletradiatedfromthefeedpointinthesamephase．Thesi

6、mulationandexperimentre—sultsshowthatthisdesignincreasedtherEpandrpofTEMhornantenna，andalsoim—provedtheantenna’Slowfrequencyradiationproperties．Keywords：TEMhorn；radiation；loaddesign；radiationfactor收稿日期：2013一O2—23；修回日期：2013一lO—lO作者简介：朱四桃(1974一)，男，山西阳泉人，高级工程师，博士研究生，主要

7、从事超宽谱高功率微波技术研究。E-mail：zhusitao@nint．ac．CD现代应用物理第4卷超宽谱高功率微波是一种瞬态强电磁脉冲，在2所示。图2(a)至图2(e)是H面上不同方向的辐电子对抗、目标探测和识别等领域具有良好的应用射场波形，图2(d)至图2(h)是E面上不同方向的前景n]。作为其关键技术，超宽带天线的研究与设辐射场波形。可以发现，天线的脉冲辐射和正弦激计在国内外备受关注。TEM喇叭天线是超宽带天励的稳态辐射具有明显的差异，这种差异主要表现线的重要形式之一，因具有结构简单、频带较宽、方为：在不同的方向上，天线

8、的脉冲辐射波形完全不向性较好和效率较高等优点而备受青睐。目前，关同。图2中不同的角度方向采用了不同的垂直坐标于TEM喇叭天线的理论和实验研究成果已有不少尺度，可以发现，TEM喇叭的辐射主要是沿主轴方文献报道_2]，但由于瞬态电磁场理论尚不成熟，因向(一90。，一0。，和为球坐