一种极化可重构的高功率微波馈源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属高功率微波天馈技术领域，具体是指一种输出波束极化可重构的高 功率微波馈源。
【背景技术】
[0002] 高功率微波技术（High Power Microwave，HPM)技术是核技术中衍生出的一门新 兴学科领域，是脉冲功率技术、相对论电真空器件、天线技术等多学科相结合的综合学科。 其中高功率微波天线的作用是将高功率微波定向发射到自由空间，在高功率微波系统中起 到了关键作用。
[0003] 随着高功率微波逐渐向高频段发展，由于高功率微波器件输出波导为过模结构， 采用传统的波导式馈线技术已不能满足天馈系统紧凑性要求，因此主要选择波束波导作为 反射面天线的馈线，为了提高波束波导的馈电效率，就需要馈源的输出口面电场幅度和相 位分布可控，且输出波束的极化方向可以随应用需求实时改变。目前已有的喇叭式高功率 微波馈源难以满足上述要求。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是解决目前馈源难以控制输出波束截面幅度、相位分布和极化 特性等难题，实用新型了一种输出波束极化可重构的新型高功率微波馈源，可以通过所述 两个相位修正镜实现对输出波束截面幅度、相位分布的控制，通过所述两个栅网实现对极 化特性的控制。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] 一种极化可重构的高功率微波馈源，包括一个内部中空的箱体，所述箱体底面上 设置有波纹喇叭，与波纹喇叭对立的箱体内顶面上设置有第一相位修正镜，所述箱体的顶 面与底面非平行的；在箱体内的一个侧面上设置有第二相位修正镜，与第二相位修正镜对 立的箱体内侧面上设置有圆孔；在箱体外表面的圆孔上设置有两层圆极化栅网，每一层圆 极化栅网连接一个电机，所述电机设置子箱体外表面上，所述最外层圆极化栅网上设置有 介质窗；所述箱体内为真空。
[0007] 在上述技术方案中，所述箱体底面设置有圆孔，所述波纹喇叭穿过圆孔与箱体底 面连接。
[0008] 在上述技术方案中，所述第一相位修正镜的角度设置为将波纹喇叭照射到第一相 位修正镜中心的射线反射到第二相位修正镜的中心。
[0009] 在上述技术方案中，所述第二位修正镜的角度设置为将被第一相位修正反射到第 二相位修正镜中心的射线再反射到圆极化栅网的中心。
[0010] 在上述技术方案中，所述圆极化栅网为环形盘装，盘装内部有平行的间距一致的 方槽孔。
[0011] 在上述技术方案中，所述方槽孔内设置有栅网栅条。
[0012] 在上述技术方案中，所述圆极化栅网在电机作用下旋转的角度是栅条与第二相位 修正镜反射波束电场线极化方向的夹角。
[0013] 在上述技术方案中，所述圆极化栅网包括但不限于金属栅网、介质栅网。
[0014] 在上述技术方案中，所述介质窗为透电磁波介质。
[0015] 本实用新型的工作原理：高功率微波从波纹喇叭馈入后，以高斯波束形式照射到 第一相位修正镜上，经相位修正后以期望的馈源输出波束截面幅度分布照射到第二相位修 正镜上，此时波束相位分布并不规律，经第二相位修正镜反射后获得期望的馈源输出波束 截面相位分布，此时波束的电场极化方向为固定极化方向的线极化，定义栅网角度是指圆 极化栅网栅条与相位修正镜反射波束电场线极化方向的夹角，当两个步进电机分别控制 圆极化栅网旋转到特定角度的组合时，就可输出左旋、右旋、任意极化方向线极化的波束。 两层圆极化栅网旋转不同角度组合对应不同的输出波束极化特性，见下表。
[0016]
【主权项】
1. 一种极化可重构的高功率微波馈源，其特征在于包括一个内部抽真空的密封箱体， 所述箱体底面上设置有波纹喇叭，与波纹喇叭对立的箱体内顶面上设置有第一相位修正 镜，所述箱体的顶面与底面非平行的；在箱体内的一个侧面上设置有第二相位修正镜，与第 二相位修正镜对立的箱体内侧面上设置有圆孔；在箱体外表面的圆孔上设置有两层可转动 的圆极化栅网，每一层圆极化栅网分别连接一个电机，所述电机设置子箱体外表面上，最外 层圆极化栅网再往外设置有介质窗；所述箱体内为真空。
2. 根据权利要求1所述的一种极化可重构的高功率微波馈源，其特征在于所述箱体底 面设置有圆孔，所述波纹喇叭穿过圆孔与箱体底面连接。
3. 根据权利要求1所述的一种极化可重构的高功率微波馈源，其特征在于所述第一相 位修正镜的角度设置为将波纹喇叭照射到第一个相位修正镜中心的射线反射到第二面相 位修正镜的中心。
4. 根据权利要求1所述的一种极化可重构的高功率微波馈源，其特征在于所述第二相 位修正镜的角度设置为将被第一相位修正反射到第二个相位修正镜中心的射线再反射到 圆极化栅网的中心。
5. 根据权利要求1所述的一种极化可重构的高功率微波馈源，其特征在于所述圆极化 栅网在电机作用下旋转的角度是栅条与第二相位修正镜反射波束电场线极化方向的夹角。
6. 根据权利要求1所述的一种极化可重构的高功率微波馈源，其特征在于所述圆极化 栅网包括但不限于金属栅网、介质栅网。
7. 根据权利要求1所述的一种极化可重构的高功率微波馈源，其特征在于所述介质窗 为透电磁波介质。
【专利摘要】本实用新型公开了一种极化可重构的高功率微波馈源，包括一个内部抽真空的箱体，箱体内采用波纹喇叭、两个相位修正镜和两个圆极化栅网的组合，可按需输出左旋/右旋/任意极化方向线极化的波束，且输出波束截面幅度和相位分布可通过相位修正镜的设计进行控制。本实用新型结构紧凑，输出波束的极化状态可按需进行变换,且波束的截面电场幅度和相位分布可设计，可广泛应用于高功率微波发射系统和雷达发射系统等领域。
【IPC分类】H01Q13-02, H01Q19-185, H01Q19-02, H01Q15-14, H01Q15-24
【公开号】CN204497379
【申请号】CN201520131711
【发明人】徐刚, 余川, 许州, 金晓, 胡进光, 施美友, 陈世韬, 李才阳
【申请人】中国工程物理研究院应用电子学研究所
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月9日