亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高功率容量Vlasov天線設(shè)計*

        2022-01-06 08:36:12朱丹妮袁玉章王海濤崔言程
        艦船電子工程 2021年12期
        關(guān)鍵詞:輻射器反射面同軸

        羅 康 孟 進 朱丹妮 袁玉章 王海濤 崔言程

        (海軍工程大學艦船綜合電力國防科技重點實驗室 武漢 430033)

        1 引言

        基于旋磁非線性傳輸線和開關(guān)振蕩器的高功率微波源,輸出通常為同軸TEM模,在同軸內(nèi)導體的末端設(shè)置過渡結(jié)構(gòu)易將同軸TEM模轉(zhuǎn)換為圓波導TM01模,該模式直接輻射時方向圖均是軸向為零的旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)(旁瓣電平高、能量分散、增益低),通常用于HPM的測量天線??刹捎肰lasov天線連接圓波導TM01的末端,形成有一定方向性的空間輻射場[1~3]。

        俄羅斯科學家Vlasov于1973年首先提出Vlasov天線[4],其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊而且有效,很快在高功率微波領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用[5~13]。目前,Vlasov型天線已有多種變形,如Step-Cut型、Helix-Cut型和Bevel-Cut型。由于具有模式轉(zhuǎn)換的作用,也稱為模式轉(zhuǎn)換天線。為了克服Vlasov輻射器由于截面突變,易于出現(xiàn)高功率擊穿的問題,Nakajima M等人提出了一種端口為斜切形的輻射器[10]。其原理與階梯形輻射器類似,但在一定程度上克服了階梯形輻射器的擊穿問題,可以應(yīng)用于更高功率的場合。

        然而,Vlasov初級輻射器的增益通常由仿真經(jīng)驗獲得,分析效率較低,并且通過密封充高壓氣體提升其功率容量的研究未見公開報道。本文通過理論分析指出,Vlasov初級輻射器的增益可通過相同口徑的圓錐喇叭天線近似評估。除Vlasov天線斜切角附近外(可采用倒角提高功率容量),天線同軸部分功率容量明顯低于圓波導部分。采用介質(zhì)板將兩邊隔開,分別充0.3MPa、0.1MPa的SF6,使得整個天線功率容量超過211MW,避免了斜切口處高壓不易密封和對電磁波的遮擋。

        2 Vlasov天線理論分析

        設(shè)計了如圖1所示的Vlasov天線,共由6部分組成。其中,A區(qū)為連接微波源的同軸TEM傳輸段;B區(qū)為阻抗變換器;C區(qū)為變換后的同軸TEM傳輸段;D區(qū)為同軸TEM到圓波導TM01模式轉(zhuǎn)換器;E區(qū)為圓波導TM01模式傳輸段;F區(qū)為圓波導TM01模式輻射段,并通過G區(qū)反射板在遠場產(chǎn)生方向圖傾斜向下的定向輻射。

        圖1 Vlasov天線原理示意圖

        根據(jù)表1,由微波源輸出的微波頻率范圍(f1,f2),確定E區(qū)圓波導的半徑re:

        表1 Vlasov天線設(shè)計時的典型模式

        此時,Vlasov天線中心頻率fc處的增益可參考圓錐喇叭天線:

        則C區(qū)同軸內(nèi)導體半徑rc:

        C區(qū)同軸傳輸線的特性阻抗Z為

        A區(qū)同軸傳輸線的內(nèi)外導體的半徑ra1、ra2由微波源決定,其特性阻抗Za為

        為使得B區(qū)阻抗變換器盡可能短,且對微波的傳輸、反射特性盡可能小,則應(yīng)使得Zc≈Za。

        為進一步提高Vlasov天線增益,在斜切口上方設(shè)置一個焦線位于波導軸線上的拋物柱面,即構(gòu)成單反射面Vlasov天線,反射面的焦線位于Vlasov天線的軸線上,拋物線方程為

        其中,F(xiàn)為焦距,則焦線與y軸重合。通常選取F≈2re2(re2為E區(qū)圓波導外半徑)。

        3 Vlasov天線仿真分析

        在CST中建立了Vlasov天線的仿真模型,如圖2所示。天線輻射器部分軸向最大尺寸為Ф 100mm,長度760mm;反射面寬度500mm,長度780mm;天線總長度1100mm??赏ㄟ^折疊反射面的形式,以減小軸向尺寸;或者沿軸向滑動拋物面的形式,以減小天線總長度。與此同時,反射面可采用碳纖維材料,或者在介質(zhì)板內(nèi)側(cè)鍍銅,而非采用金屬材質(zhì)的反射面,以減小天線重量。反射面的加工方式可以是注模、3D打印等。

        圖2 Vlasov天線仿真模型

        3.1 傳輸與輻射特性

        端口饋入TEM波,C區(qū)為同軸TEM模式,E區(qū)則轉(zhuǎn)為圓波導TM01模式,在2GHz~2.5GHz頻帶范圍內(nèi)的反射系數(shù)小于-14dB(電壓駐波比1.5),如圖3所示。

        圖3 Vlasov天線傳輸特性

        Vlasov天線遠場仿真結(jié)果如圖4所示,當E區(qū)為TM01模式且為圖1中斜切時,Vlasov初級輻射器可參考圓錐喇叭天線。因此,Vlasov天線E面為φ=90°對應(yīng)的面,H 面為θ=132°對應(yīng)的面,增益為18.4dB。

        如圖5所示,為Vlasov天線在軸向切面的電場分布,A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)均為同軸TEM模式,E區(qū)為圓波導TM01模式并經(jīng)F區(qū)、G區(qū)向外輻射。A區(qū)同軸內(nèi)外導體尺寸均小于B區(qū)、C區(qū),根據(jù)對同軸線功率容量的分析,Vlasov天線的最大電場將位于A區(qū)同軸內(nèi)導體附近??紤]到Vlasov輻射器斜切面不宜做較大氣壓的密封,故在E區(qū)用Teflon介質(zhì)板和法蘭盤將天線隔開,并在左、右半部分分別充3個(0.3MPa)、1個(0.1MPa)大氣壓的SF6,對應(yīng)的擊穿場強分別為36MV、12MV,仿真的左、右兩側(cè)最大電場分別為1750V/m、500V/m,由此計算得左、右兩側(cè)功率容量分別為211MW、288MW。取最小值,則該Vlasov天線的功率容量為211MW。圖2中Vlasov輻射底部設(shè)有兩個充氣孔,仿真表明對天線性能影響較小。與此同時,在同軸導體末端以及Vlasov輻射器斜切口附近出現(xiàn)了場增強,為提高天線功率容量,均做了倒角處理。

        圖5 Vlasov天線場分布

        3.2 功率容量分析

        在E區(qū)設(shè)置了Teflon介質(zhì)板,其相對介電常數(shù)εr=2.1。較厚的介質(zhì)板有利于承受較高的氣壓,但對傳輸特性具有一些影響;較薄的介質(zhì)板對傳輸特性影響較小,卻不耐高壓。綜合考慮,該天線采用厚度為20mm的介質(zhì)板,如圖6所示,在1MPa、0.3MPa下的應(yīng)力形變分別為0.781mm、0.467mm。因此,該密封板在3個大氣壓下的應(yīng)力形變較小,對微波的傳輸?shù)挠绊懡瓶珊雎?。且即使采?MPa(10個大氣壓)的SF6,其形變也較小,此時功率容量將進一步增大。

        圖6 密封板高壓仿真結(jié)果

        4 結(jié)語

        本文首先對Vlasov天線的傳輸與輻射特性進行分析,指出初級輻射器的增益可通過相同口徑的圓錐喇叭天線近似評估,為進一步提高天線增益,設(shè)置了拋物柱面反射板。由于Vlasov天線最大電場位于同軸內(nèi)導體的外表面,考慮到其斜切口不易進行高壓密封,提出了在圓波導傳輸區(qū)用介質(zhì)板隔開,并在左、右兩側(cè)分別充0.3MPa、0.1MPa的惰性氣體。天線功率容量大于211MW,阻抗帶寬覆蓋2GHz~2.5GHz,增益約18.4dBi。

        猜你喜歡
        輻射器反射面同軸
        智能反射面輔助通信中的信道估計方法
        超大規(guī)模智能反射面輔助的近場移動通信研究
        智能反射面輔助的覆蓋增強技術(shù)綜述
        同軸單元的先驅(qū)者 Tannoy(天朗)
        曲面蜂窩板預(yù)埋管路輻射器熱性能試驗研究
        載人航天(2020年3期)2020-07-02 09:44:14
        BPRT同軸機組在高爐上的應(yīng)用設(shè)計
        多輻射器航天器熱控流體回路布局的(火積)耗散分析
        宇航學報(2019年2期)2019-03-14 09:40:08
        變速箱輸入軸內(nèi)孔同軸度檢具設(shè)計
        輻射器展開角度對航天器熱控能力影響的研究
        宇航學報(2018年4期)2018-05-07 08:49:15
        載人航天器輻射器面板布局對散熱能力的影響分析
        航天器工程(2016年3期)2016-09-08 03:20:27
        24小时在线免费av| 久久男人av资源网站无码| 米奇亚洲国产精品思久久| 亚洲视频专区一区二区三区| 人妻洗澡被强公日日澡电影| 国产精自产拍久久久久久蜜| 99久久99久久精品免观看| 日本一区二区三区在线视频播放 | 人妻精品久久久久中文字幕69| а√天堂资源8在线官网在线| 国产精品丝袜美女在线观看| 凹凸世界视频a一二三| а天堂8中文最新版在线官网| 在教室伦流澡到高潮h麻豆| 亚洲色四在线视频观看| av中文字幕一区人妻| 精品久久久久香蕉网| 欧美激情在线不卡视频网站| 亚洲一区二区三区av色婷婷| 日本xxxx色视频在线观看免费| 日本成本人三级在线观看| 一区二区三区放荡人妻| 蜜桃成熟时日本一区二区| 97se亚洲国产综合自在线观看| 国产精品内射后入合集| 日本韩国黄色三级三级| 国产一区二区三区仙踪林| 成人综合婷婷国产精品久久蜜臀| ZZIJZZIJ亚洲日本少妇| 中文字幕一区乱码在线观看| 无遮挡18禁啪啪羞羞漫画| 男人天堂网在线视频| 国产大学生自拍三级视频| 国产日产精品_国产精品毛片| 久久久久国产一区二区三区| 亚洲人成网站在线播放小说| 永久免费视频网站在线| 人妻无码αv中文字幕久久琪琪布 美女视频黄的全免费视频网站 | 国产亚洲曝欧美不卡精品| 亚洲av成熟国产一区二区| 99久久婷婷国产综合精品电影|