高功率超宽带变压器油透镜天线设计与仿真

发布时间：2018-06-05 18:59

  本文选题：高功率 + TEM喇叭天线　； 参考：《强激光与粒子束》2014年08期

【摘要】：将TEM喇叭天线密封进填充变压器油的尼龙天线罩中,只要合理设计尼龙天线罩外形,使变压器油形成聚焦透镜,不仅能提高天线的功率容量,还能改善其辐射特性。基于变压器油的缩波效应和椭球的几何性质,借助几何光学理论,设计了一款具有聚焦能力的椭球变压器油透镜。变压器油的缩波效应能够增大TEM喇叭天线电尺寸,使TEM喇叭天线的辐射特性得到初步改善,透镜的聚焦能力使天线的定向性得到进一步改善。为了验证理论分析的正确性,另外设计了一款不具有聚焦能力的球状变压器油透镜作为参照,两款透镜天线仿真结果与理论分析吻合。与大气中的TEM喇叭天线相比,椭球变压器油透镜使TEM喇叭天线主波束变窄,远场电压峰峰值提高56.97%,阻抗带宽低频端从0.28GHz扩展到0.2GHz,功率容量达到18.43GW。
[Abstract]:When the TEM horn antenna is sealed into the nylon antenna radome filled with transformer oil, if the shape of the nylon antenna cover is reasonably designed and the transformer oil forms a focusing lens, it can not only increase the power capacity of the antenna, but also improve its radiation characteristics. Based on the shrinkage effect of transformer oil and the geometric properties of ellipsoid, a kind of ellipsoidal oil lens with focusing ability is designed by means of geometric optics theory. The shrinkage effect of transformer oil can increase the electric size of TEM horn antenna and improve the radiation characteristics of TEM horn antenna. The focusing ability of lens can further improve the directionality of TEM horn antenna. In order to verify the correctness of the theoretical analysis, a spherical transformer oil lens with no focusing ability is designed as a reference. The simulation results of the two lens antennas are in agreement with the theoretical analysis. Compared with the TEM horn antenna in the atmosphere, the ellipsoidal transformer oil lens narrows the main beam of the TEM horn antenna, increases the peak value of the far-field voltage peak by 56.97, extends the low frequency impedance bandwidth from 0.28 GHz to 0.2 GHz, and the power capacity reaches 18.43 GW.
【作者单位】： 西南交通大学电磁研究所;
【基金】：高功率微波技术重点实验室基金项目(2012-LHWJJ.006) 国家自然科学基金项目(U1330109)
【分类号】：TN820

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1983084