4-43  4.5 m抛物面冲击脉冲天线(IR)实验

廖  勇  马弘舸  杨周炳  李  科  谢  平  孟凡宝

采用大口径是一种实现天线高增益十分有效的技术手段，由美国空军Philp实验室C.E.Baum博士提出的辐射高功率超宽带短脉冲的反射面冲击脉冲辐射天线（IRA）是一种新型的超宽带天线系统。根据本单位超宽带天线研究的经验和国外资料，通过优化设计,完成了f 4.5 m的抛物面型冲击脉冲天线系统的制作。

    天线系统主要由阻抗变换、同轴传输线、TEM喇叭馈源、透镜、馈臂、匹配负载及抛物面天线组成。IRA抛物面的焦径比F/D=0.4，抛物面焦距1.8 m，口径f4.5 m。

把馈源TEM喇叭天线沿E面垂直放置后加馈臂及匹配电阻与4.5 m抛物面天线和直管传输线组成天线系统，从直管管传输线馈入信号，在61m距离处（满足远场条件）测量全系统的H面和E面方向图，结果如图1所示。H面方向图3dB主瓣宽度为9°，由于传输线直管的阻挡作用，在H面方向图中主辐射0°方向上场强比相邻点低一些。IRA系统的E面方向图3 dB主瓣宽度约为8°。

利用小TEM喇叭天线作为接收天线测量高功率超宽带源激励下辐射电场随距离变化关系曲线，得到辐射场远区，实验得到，当距离大于55 m时，辐射场峰值与测点距离乘积rE基本上为常数，可以确定为辐射场的远场区。用电容分压器在传输线上测量超宽带源的输出电压，在80 m远外场测辐射电场，实验波形如图2所示，通道1测量的是源的波形，通道2测量的是天线主轴方向远场辐射波形。其中源脉冲的前沿下降时间约800 ps，后沿上升时间约为450 ps，源脉冲电压为582 kV，天线辐射峰值电场为37.4 kV/m。对辐射场波形进行频谱分析，其峰值频率约为700 MHz。