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均压环在高功率微波辐射天线窗中的应用研究

微波学报 2016年第2期32卷 39-42页

作者：李志春杜国宏李正红成都信息工程大学电子工程学院成都610000 中国工程物理研究院应用电子学研究所高功率微波技术重点实验室绵阳621900

针对HPM(High Power Microwave)辐射天线面临的功率容量(即辐射窗在真空侧的击穿)问题,论文借鉴脉冲功率系统中提高绝缘介质耐压强度的措施,利用微波辐射场中,当细导线同电场垂直时不影响天线辐射场的特点,在辐射窗中引入了均匀环。结合... 详细信息

针对HPM(High Power Microwave)辐射天线面临的功率容量(即辐射窗在真空侧的击穿)问题,论文借鉴脉冲功率系统中提高绝缘介质耐压强度的措施,利用微波辐射场中,当细导线同电场垂直时不影响天线辐射场的特点,在辐射窗中引入了均匀环。结合BWO(Backward-wave Oscillator)器件输出微波特点(输出微波模式为TM01模),将均压环安放在含刻槽介质面窗口,均压环与电场方向垂直,设计了基于均压环的新型HPM辐射天线窗,结合CST软件仿真可知,这种天线窗并不影响天线的辐射。将其应用于BWO实验,实验表明:在束压1 MV,束流10 kA,效率30%时,同普通天线窗相比较,得到器件脉宽从40 ns变为60 ns的稳定微波输出。

关键词：均压环天线窗功率容量

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高功率微波喇叭天线窗的温度测量

真空电子技术 1991年第4期4卷 51-53页

作者：胡秀云

当发射机工作在365kW、CW、8.5GHz对,应用成像红外线辐射探测仪进行高功率微波喇叭天线窗温度测量。在调研中,喇叭天线窗由高温性能材料HTP-6制成,改善航天飞机轨道飞行器免受因重返大气层产生的热量的损害。本文阐明了测量技术并给出... 详细信息

当发射机工作在365kW、CW、8.5GHz对,应用成像红外线辐射探测仪进行高功率微波喇叭天线窗温度测量。在调研中,喇叭天线窗由高温性能材料HTP-6制成,改善航天飞机轨道飞行器免受因重返大气层产生的热量的损害。本文阐明了测量技术并给出了实验结果。

关键词：天线窗温度测量天线

基于周期性结构的近空间飞行器新型天线窗设计研究

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基于周期性结构的近空间飞行器新型天线窗设计研究

作者：李易展电子科技大学

学位级别：硕士

超高声速的飞行器在其飞行过程中会受到因大气与飞行器剧烈摩擦升温而发生电离所产生的等离子体鞘套的影响,等离子体鞘套一方面产生热辐射从而损伤飞行器内部元器件,一方面导致通信电磁波产生传播上的偏折、幅度上的衰减和相位上的畸变... 详细信息

超高声速的飞行器在其飞行过程中会受到因大气与飞行器剧烈摩擦升温而发生电离所产生的等离子体鞘套的影响,等离子体鞘套一方面产生热辐射从而损伤飞行器内部元器件,一方面导致通信电磁波产生传播上的偏折、幅度上的衰减和相位上的畸变,从而对飞行器与外界的通信交互造成巨大干扰如通信黑障。为了应对恶劣的外部环境影响,飞行器使用厚实的防热和隔热材料构筑可透波的天线窗口保护天线,但天线窗口本身也会对天线信号的透射造成影响。本文基于这一工程应用背景,使用周期性结构针对考虑外部覆盖等离子体鞘套情况的天线窗口的透波性能进行优化,并完成了以下研究目标:首先,本文基于RAM-C Ⅱ等工程项目的测量数据和工程应用背景,建构了飞行器的天线窗口部分截取模型和不同频率的等离子体鞘套模型,并研究了天线窗口内对于天线性能的影响和不同体频率等离子层对入射电磁波的影响。然后,本文基于周期性原理和Fabry-Perot谐振腔原理设计了数个频选单元,探究了它们的尺寸参数和性能的关联,并探讨了有限大小频选阵面的单元规模和尺寸对优化效果的影响,而后开展了对两类天线、多种频选、多种单元排布规模、多个频率点及外覆盖等离子体鞘套与否的多种组合下窗口性能的综合研究,通过观察窗口内天线的辐射方向图等方式,综合分析了上述各种因素独立和组合情况下对天线窗口透波性能起到的各类影响,及利用周期性结构之一的频选,对天线窗口优化思路的可行性和能够实现的优化性能程度。在此基础上,本文还探讨了一类新型全金属构成的频选单元作用于透波性能优化的效果,以及用该频选单元构建的另一种设计的天线窗口的可行性。最后,本文基于正负介电常数媒质交替排列的夹层结构能够在特定频段处实现高透过率低反射率,也就是透波窗口频率的特性,利用自主开发的计算程序对夹层结构各层厚度、相对介电常数等参数选取和透波窗口频率及其带宽性质的关联性进行了分析讨论。在验证了该思路后,本文采用了一类不同尺寸的超材料单元并对其进行参数提取来确认超材料结构具有一定频率范围内表现出等效负相对介电常数的性质,从而可以使用超材料阵面连同窗口防隔热材料层和等离子体鞘套构成上述夹层结构,利用透波窗口频率优化天线透波性能。而后本文通过对单个单元依据周期性边界条件的仿真和考虑窗口、天线和超材料阵面整体依据辐射边界条件的仿真,共两个方面的仿真及分析来探究利用周期性结构之二的超材料配合天线窗口内的媒质材料来构造夹层结构并产生透波窗口频段的可行性、透波窗口频率处可以实现的透波性能和利用周期性边界条件快速分析透波窗口频率这一方式的可靠性,为实现在低于等离子体体频率条件下,等离子体鞘套覆盖的天线窗口的高透波性能设计提供了一定的方法参考。

关键词：等离子体鞘套天线窗频率选择表面 Fabry-Perot谐振腔超材料

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天线窗烧蚀试验

导弹与航天运载技术(中英文) 1984年第12期 48-60页

作者： J.W.Metzger D.R.Stewart 黄品秋

目前天线窗的研制工作正在日益受到重视。天线窗可以为导弹和再入飞行器提供通讯渠道,它对于试验飞行器的诊断、与工作系统的通讯以及获取飞行器完成预定任务所需的信息来说都是必不可少的。但是,天线窗的烧蚀和热响应数据却很少能从已... 详细信息

目前天线窗的研制工作正在日益受到重视。天线窗可以为导弹和再入飞行器提供通讯渠道,它对于试验飞行器的诊断、与工作系统的通讯以及获取飞行器完成预定任务所需的信息来说都是必不可少的。但是,天线窗的烧蚀和热响应数据却很少能从已回收的飞行器上得到,而飞行试验的遥测结果往往又不是十分肯定的,因此,天线窗系统的设计就需要依靠地面烧蚀试验的结果。较有成效的试验方法是用电弧加热的气体作为试验介质的亚音速管道流试验方法。本文描述了利用亚音速管道流进行的天线窗试验,说明了试验系统的适应性,所能提供的环境变量以及用来获得性能数据和校准结果的测试仪表。试验包括材料性能评定及鉴定试验,分系统部件设计试验和相互干扰研究。文中还列举了一些试验结果。

关键词：天线窗热层管道流再入飞行器烧蚀试验风洞试验电弧加热器电加热器

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天线窗对方形微带天线辐射特性影响的研究

天线窗对方形微带天线辐射特性影响的研究

2011年全国天线年会

作者：郑颖王健张宁北京航天长征飞行器研究所

本文基于天线与天线窗一体化建模,分析了不同厚度的介质天线窗对方形微带天线辐射特性的影响。以S波段和C波段方形微带天线为例,仿真了不同厚度的天线窗对天线性能的影响,并对仿真结果进行了详细分析。为带有介质天线窗的微带天线设计... 详细信息

本文基于天线与天线窗一体化建模,分析了不同厚度的介质天线窗对方形微带天线辐射特性的影响。以S波段和C波段方形微带天线为例,仿真了不同厚度的天线窗对天线性能的影响,并对仿真结果进行了详细分析。为带有介质天线窗的微带天线设计和调试提供理论参考,具有一定的理论价值和较高工程应用价值。

关键词：微带天线天线窗方向图驻波

来源： cnki会议评论

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再入飞行器的低损耗雷达天线窗

国外导弹与航天运载器 1991年第11期 58-64页

作者： Thomas M.Place 陶仕军

本专利介绍再入飞行器的雷达天线窗,它是用氮化硼、二氧化硅和氮化硼丝做成的复合材料制成。在这种复合材料中最佳的含量范围是二氧化硅为2％至18％,而氮化硼基体为5％至15％。

关键词：再入飞行器雷达天线窗

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再入飞行器防热层与天线窗的耦合烧蚀

导弹与航天运载技术(中英文) 1985年第6期 1-12页

作者： H. L. Moody 黄品秋

再入飞行器天线窗许多候选材料的烧蚀性能都比相邻防热层的低。在这种情况下,窗口外形变化过程为当地流场与表面轮廓之间的耦合作用所支配。为编制预测窗口外形变化的计算机程序,进行了实验与分析的综合研究。实验研究包括复合硅石窗的... 详细信息

再入飞行器天线窗许多候选材料的烧蚀性能都比相邻防热层的低。在这种情况下,窗口外形变化过程为当地流场与表面轮廓之间的耦合作用所支配。为编制预测窗口外形变化的计算机程序,进行了实验与分析的综合研究。实验研究包括复合硅石窗的电弧烧蚀试验和各种低温烧蚀材料组合的风洞试验。这些试验用来模拟再入飞行过程的对流加热和气动力条件。实验值与理论计算值相当符合。

关键词：烧蚀材料热层烧蚀率电弧加热器试验天线窗烧蚀现象再入飞行器

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石英玻璃天线窗防热材料的应用研究

宇航材料工艺 1979年第1期 11-16+26页

作者：曾昭焕

前言石英玻璃具有比重小、热传导系数小、热膨胀系数小、介电常数小而且稳定的特性(见表1)。石英玻璃开始熔化的温度不很高,但是,由于它具有很高的粘度,高温下,石英玻璃开始熔化,出现具有很高粘性的并赖以能在玻璃表面保持住的液体,形成

关键词：石英玻璃天线窗熔制抗折强度硅石均质玻璃无机粘结剂

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鉴定天线窗射频透射性能的等离子弧试验方法

导弹与航天运载技术(中英文) 1987年第1期 50-57页

作者： Arnold J.Hanawalt ,李光紫

用高性能的等离子电弧使天线窗暴露于加热率高达3000英热单位/英尺2·秒环境中,而同时使电磁波通过天线窗透射出来。通过对范围很广的试验环境进行仔细的选择,可以产生模拟飞行条件的材料温度和表面条件。等离子弧熄灭以后立即进行了射... 详细信息

用高性能的等离子电弧使天线窗暴露于加热率高达3000英热单位/英尺2·秒环境中,而同时使电磁波通过天线窗透射出来。通过对范围很广的试验环境进行仔细的选择,可以产生模拟飞行条件的材料温度和表面条件。等离子弧熄灭以后立即进行了射频试验测量,把试验前与试验后的测量结果进行比较,就能得出由于高温和表面特性而产生的透射损失的定量数据。已经研究出的一些数据分析方法能把这些测量数据换算成损耗角正切值随温度变化的关系曲线,温度高到接近于烧蚀温度。曾对热压氮化硼成功地进行过试验,所得结果曾用来说明异常飞行持性。这种试验法也曾经用来鉴定天线窗的某些新候选材料。

关键词：导弹弹头天线窗射频透射性能等离子体电弧试验