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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
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