[发明专利]便携式高功率快电磁脉冲辐射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高功率快电磁脉冲辐射装置，属于高功率微波技术领域。

背景技术

超宽谱高功率微波是一种无载频瞬态强电磁脉冲，具有功率高、脉冲短、频谱宽等特点，在雷达、电子对抗、通信及生物医学等领域具有广阔的应用前景。1995年，美国Phillips实验室研制成功了首台超宽谱高功率微波辐射系统，其天线采用IRA天线，直径3.66m，微波源产生脉冲幅值125kV，脉冲前沿100ps，系统辐射因子rE值为1.28MV。国内自上世纪90年代也开展了超宽谱高功率微波产生及辐射关键技术研究，并取得了一系列研究成果。2001年，西北核技术研究所研制了一种由紧凑Tesla型超宽谱高功率微波源和线框馈电抛物反射面天线构成的辐射系统，其天线直径为2m，微波源产生脉冲幅值200kV，脉冲上升沿370ps，下降沿280ps，系统辐射因子为0.86MV。2011年，中国工程物理研究院报道了其研制的高功率超宽谱辐射源，其微波源主要由脉冲变压器、低阻抗脉冲产生器及阻抗变换器构成，产生脉冲幅值1.2MV，脉冲前沿300ps，辐射天线采用Cassegrain双反射面天线，天线直径7m，系统辐射因子为8MV。

上述几种辐射系统输出功率大、辐射因子高，在远距离目标探测、目标识别及电子对抗等方面具有重要应用价值。但这些系统体积较大，在许多应用中受到限制，比如超宽带探地雷达，并不需要辐射系统具有很高的输出指标，但要求系统体积小、重量轻，能够灵活移动和便于携带。

发明内容

本发明的目的是研制一台体积小、重量轻、结构简洁、操作简单的便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，为高功率快电磁脉冲应用技术研究提供高效便利的实验平台。

本发明的技术解决方案是：

一种便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，包括脉冲源、气体开关和辐射天线，脉冲源和气体开关输入端电联接，气体开关输出端与辐射天线通过弯曲同轴线电联接，其特征在于：所述的脉冲源和气体开关固定在一只箱盖可开合的便携箱内，所述的便携箱箱体和箱盖一端通过铰链联接，另一端可通过设置在箱体上的撑杆使得箱盖和箱体张开一定的角度，所述的辐射天线由下面板和上面板组成，下面板固定在箱体内脉冲源和气体开关的上方，上面板固定在箱盖上，所述的弯曲同轴线外导体与天线下面板联接，弯曲同轴线内导体与天线的上面板联接。

上述的天线上面板为软导线编织的等腰三角形结构，所述的等腰三角形结构的底边与箱体的铰链轴平行且位于箱盖远离铰链的一端，所述弯曲同轴线内导体与等腰三角形的顶点联接。

上述的天线下面板为矩形金属板。

上述的辐射天线为TEM喇叭天线。

上述的气体开关输出端与辐射天线通过90°弯曲同轴线联接。

上述的箱体和箱盖的张开角度为30～60°。

上述的箱体和箱盖的张开角度为45°。

上述的脉冲源为特斯拉型纳秒脉冲源。

上述的气体开关为Peaking-Chopping型亚纳秒气体开关。

本发明具有以下的有益效果：

1．本发明将高功率快电磁脉冲辐射系统集成于便携箱内，用箱盖和箱体分别固定喇叭天线的上、下面板，箱盖的开启角度即为天线的张角，装置体积小、重量轻、便于携带、使用方便；

2.装置结构简洁、操作简单，可利用便携箱盖的开合实现装置的能够快速展开和撤收，为高功率快电磁脉冲应用技术研究提供了高效便利的实验平台。

附图说明

图1为本发明便携式高功率快电磁脉冲辐射装置展开结构主视图；

图2为本发明便携式高功率快电磁脉冲辐射装置展开结构侧视图；

图3为本发明便携式高功率快电磁脉冲辐射装置撤收结构主视图；

其中：1-箱体，2-脉冲源，3-气体开关，4-弯曲同轴线，5-箱盖，6-撑杆，7-下面板，8-上面板。

具体实施方式