[发明专利]基于高增益牛眼天线的小型微波车船迫停系统

权利要求书

1.一种基于高增益牛眼天线的小型微波车船迫停系统，其特征在于，包括：脉冲调制子系统、微波传输子系统和控制辅助子系统；

所述脉冲调制子系统，用于对初级电源进行电能转换，产生目标高压直流脉冲，然后通过所述目标高压直流脉冲激励所述微波传输子系统产生高能微波，并通过所述微波传输子系统中的牛眼天线精准的控制辐射单元相位、时序，将能量投送出去；

所述控制辅助子系统，用于对所述脉冲调制子系统和所述微波传输子系统进行散热和监控。

2.根据权利要求1所述的小型微波车船迫停系统，其特征在于，所述脉冲调制子系统包括电源分机、调制分机和脉变分机；

所述电源分机，用于对初级电源进行电能转换，产生数千伏高压脉冲信号；

所述调制分机，用于对所述数千伏高压脉冲信号进行分路得到多路数千伏高压；

所述脉变分机，用于将各路数千伏高压进一步升压至目标高压直流脉冲。

3.根据权利要求2所述的小型微波车船迫停系统，其特征在于，所述电源分机，用于将初级电源经断路器后进行全桥整流、滤波和稳压转换成直流电源，充电启动按钮的控制电路输出驱动，谐振逆变桥在驱动信号控制下，输出高频信号经次级高频变压器升压，由高频整流滤波模块输出后可得数千伏的高压，高压取样电路取出的电压采样信号经反馈至控制电路，构成闭环反馈系统，对设定的电压值和高压取样电路取出的电压采样信号求偏差，得出的控制信号，对高压取样电路取出的电压采样信号进行连续校正，最终达到稳压的目的。

4.根据权利要求3所述的小型微波车船迫停系统，其特征在于，所述调制分机由多路相同的IGBT开关模块并联组成，在所述电源分机通过隔离硅堆分别给多路IGBT开关模块的储能电容充电到位后，再由所述控制电路发出触发脉冲，触发所述调制分机输出多路数千伏高压到所述脉变分机。

5.根据权利要求4所述的小型微波车船迫停系统，其特征在于，所述脉变分机由脉冲变压器和过流保护取样电路组成，脉冲变压器初级输入由所述调制分机得到的1kV-6kV脉冲电压，次级输出30kV-200kV高压脉冲至所述微波传输子系统，使所述微波传输子系统产生谐振工作，当所述微波传输子系统打火时，过流保护取样电路从次级输出中采集的采样电流输出故障信号至所述控制电路，当所述控制电路连续采样多次故障信号后，将停止所述脉冲调制子系统工作。

6.根据权利要求5所述的小型微波车船迫停系统，其特征在于，所述微波传输子系统包括：高功率微波源、微波传输组件和高增益牛眼天线；

所述高功率微波源收到所述脉冲调制子系统产生的高压脉冲信号，基于自由电子源的辐射单元，将电能转换为微波能量传送出去；

所述微波传输组件在要求带宽内实现良好的阻抗匹配，且满足功率容量要求，避免发生高功率击穿现象，其内壁要求光滑，通过定向耦合器实时监测功率，并向所述微波传输组件中充入六氟化硫气体，并做好所述微波传输组件连接处的气密性设计；

所述高增益牛眼天线，基于结构化无衍射波束远距离聚焦、传输原理，通过馈源与缝隙进行电磁辐射，再通过二维褶皱结构激发SSPPs并实现SSPPs到空间辐射波的转换。

7.根据权利要求6所述的小型微波车船迫停系统，其特征在于，所述控制辅助子系统包括：冷却系统和控制终端；

所述冷却系统选用风冷或水冷，对所述电源分机和所述高功率微波源进行散热；

所述控制终端以FPGA器件为核心，配合外围接口电路实现所述电源分机和所述微波传输组件的本地/远程控制，实现脉冲宽度在100ns-10us范围内可调，重复频率在10Hz-2000Hz可调。