[实用新型]一种全方位辐射的高功率微波系统

说明书

本实用新型公开一种全方位辐射的高功率微波系统，包括用于产生高功率微波的高功率微波源、用于将高功率微波辐射到指定空间位置的辐射天线和用于连接高功率微波源和辐射天线的功率分配器，辐射天线由多个辐射阵面组成多面体结构，辐射阵面包括辐射面和设置于辐射面内侧的馈线，馈线内设置有用于对辐射阵面上的辐射波束进行指向调节的调相装置，功率分配器包括多路分别与高功率微波源连接的传输机构，每一路传输机构上均设置有用于控制该路传输机构是否传输微波的微波开关，多路传输机构分别与辐射天线的多个面对应且连接。该高功率微波系统具有波束覆盖范围广、拓扑结构简单的特点，其体积及重量均较小，控制方式简单，能够满足多种应用需求。

技术领域

本实用新型属于高功率微波技术领域，具体地说涉及一种全方位辐射的高功率微波系统。

背景技术

一般来说，高功率微波(High Power Microwave,HPM)指的是峰值功率大于100MW，频率介于1GHz到300GHz之间的相干电磁辐射。它是本世纪70年代以来随着脉冲功率技术、相对论电子学和等离子体物理等学科的发展而发展起来的一个新的研究领域。高功率微波在等离子体加热、远程雷达、工业辐照及电子对抗等领域具有较为广阔的应用空间。

许多应用场合要求高功率微波系统具有全向辐射能力，以便将高功率微波能量辐射到空间任意需要的位置点。常用的方法是采用扫描天线将微波能量根据需要辐射到需求角度，然而天线的波束扫描角度范围有限，单一高功率微波系统的能量很难对空间4π立体角进行全覆盖。这就需要利用多个微波系统组合实现空间全覆盖，导致整个系统体积重量庞大，且多个微波系统之间的协调同步要求较高且控制系统复杂，应用不变。

针对上述问题，特提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种全方位辐射的高功率微波系统。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全方位辐射的高功率微波系统，包括用于产生高功率微波的高功率微波源、用于将高功率微波辐射到指定空间位置的辐射天线和用于连接高功率微波源和辐射天线的功率分配器，所述辐射天线由多个辐射阵面组成多面体结构，所述辐射阵面包括辐射面和设置于所述辐射面内侧的馈线，所述馈线内设置有用于对辐射阵面上的辐射波束进行指向调节的调相装置，所述功率分配器包括多路分别与所述高功率微波源连接的传输机构，每一路传输机构上均设置有用于控制该路传输机构是否传输微波的微波开关，多路传输机构分别与所述辐射天线的多个面对应且连接。

优选的，每一路传输机构均包括依次顺序相连的馈入波导、微波开关和输出波导，所述馈入波导与高功率微波源的输出端连接，所述输出波导与所述辐射天线连接。

优选的，所述馈入波导的长度为n+λ/4，其中，n为非负整数，λ为波导导波波长。

优选的，所述高功率微波源包括初级能源、脉冲功率源、相对论微波产生器件及包括真空、引导磁场在内的附属设备或组件。

优选的，所述高功率微波源为紧凑型Marx发生器，紧凑型Marx发生器驱动相对论返波管产生高功率微波，其输出微波模式为圆波导TM01模，输出端为空心圆波导。

优选的，所述辐射阵面还包括天线窗，所述天线窗设置于辐射阵面的外侧。

优选的，所述辐射阵面为机械扫描天线和相控阵天线中的一种或二种的结合。

优选的，所述辐射天线由6个辐射阵面组成六边形结构，所述辐射阵面为二维相控阵，波束调节范围为垂直正面法向正负60°的锥角。

有益效果：

1、本实用新型提供的全方位辐射的高功率微波系统具有波束覆盖范围广、拓扑结构简单的特点，其体积及重量均较小，控制方式简单，能够满足多种应用需求。