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一种线栅型TEM电磁脉冲辐射喇叭天线

2021-07-13芦艺兵张希军杨清熙刘克顺

现代应用物理 2021年2期

芦艺兵,周 星,张希军,杨清熙,刘克顺

(陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室,石家庄050000)

TEM喇叭天线是一种方向性较好的时域天线,具有阻抗高、频带宽、体积相对较小、移动方便等优点。但TEM喇叭天线末端突然截断会导致能量传播到天线末端时产生反射,辐射波形有较长的拖尾,影响辐射性能[1-2]。这种现象在低频时更为明显[3],且会对馈源产生影响。

为改进TEM喇叭天线的低频辐射性能,国内外学者开展了大量研究工作。陆军工程大学王赟、王庆国等对末端加载螺旋线型天线及天线尺寸与特性阻抗的关系进行了研究,通过改变天线结构提高低频辐射性能[4-7]。西安电子科技大学田春明等给出了一种新型核电磁脉冲辐射波模拟器天线,并用时域有限差分方法分析和优化了天线的结构[8]。中国工程物理研究院谢平等对折线型TEM喇叭天线进行了研究,可以提高电场强度峰值,压缩主瓣宽度[9]。西安理工大学冯强等从天线端口特性和时域辐射特性方面对末端反射问题进行了研究,同时对TEM喇叭天线阵列的低频辐射特性进行了研究,设计了一种四元天线阵列和一种四等分的七节同轴功分器,在保证阵列低频带宽的前提下,提高了天线阵列的远场辐射电压[10-11]。西安理工大学与西北核技术研究所原艳宁等通过优化设计馈电端的巴伦结构,及对指数型TEM喇叭天线末端进行分布式阻抗匹配,提升了端口特性和辐射特性[12]。中国直升机设计研究所李强兵等通过在天线同轴馈电端口内外导体间填充尼龙,增加了天线的功率容量,同时通过加载补偿回路拓展了天线的低频频宽[13]。……

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