高功率Vivaldi天線研究.pdf

1、超寬譜高功率微波源將廣泛應(yīng)用在探地雷達(dá)、高功率微波武器、電子對(duì)抗、公共安全等領(lǐng)域。超寬帶汽車拒止系統(tǒng)是其中一種非致命的高功率微波武器，專門用于破壞目標(biāo)車輛的引擎電子控制系統(tǒng)，使其停止或減速。該系統(tǒng)主要由Marx發(fā)生器、振蕩儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)和高功率超寬帶天線三大組件構(gòu)成。
　　超寬帶汽車拒止系統(tǒng)輻射部分的關(guān)鍵是高功率超寬帶天線。該系統(tǒng)的脈沖形成裝置產(chǎn)生的信號(hào)為超寬譜短脈沖，其能量主要集中在最低頻率為300MHz-400MHz的低頻段，故需選

2、擇一種超寬帶天線作為輻射器并向低頻拓展頻帶；天線的工作電壓為幾十千伏甚至更高，應(yīng)防止電場(chǎng)異常集中產(chǎn)生電擊穿；系統(tǒng)要緊湊、可車載，因此需要平面易集成的小型化天線；系統(tǒng)要能定向輻射至目標(biāo)車輛，提高天線的增益和改善方向性是天線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。綜上，本文研究的超寬帶天線需要具有超寬帶、耐高壓、高增益、平面小型化的特性。
　　本文首先描述了超寬帶汽車拒止系統(tǒng)的工作原理、應(yīng)用前景和研究現(xiàn)狀，并提出了它對(duì)輻射天線的設(shè)計(jì)要求，接著介紹了高功率超

3、寬帶天線的研究進(jìn)展。針對(duì)輻射天線的設(shè)計(jì)指標(biāo)，本文的工作主要包括以下幾個(gè)方面。第一，綜合考慮雙錐天線、喇叭天線和槽線天線三種常用超寬帶天線的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇異面結(jié)構(gòu)的對(duì)踵Vivaldi天線作為超寬帶汽車拒止系統(tǒng)的輻射天線。第二，介紹對(duì)踵Vivaldi天線設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，仿真設(shè)計(jì)出對(duì)踵 Vivaldi天線的初始結(jié)構(gòu)，加工實(shí)物并進(jìn)行測(cè)試。第三，在初始天線貼片兩側(cè)開橫向槽和尾部開縱向槽，改善了低頻輻射特性和減小了天線尺寸；接著在橫向槽末端倒圓弧防止