便携式高功率快电磁脉冲辐射装置制造方法及图纸

一种便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，包括脉冲源、气体开关及TEM喇叭天线。装置外壳采用便携箱，箱盖与箱体通过铰链联接，将脉冲源及气体开关固定于便携箱体内部，用一块矩形金属板将其封盖，该金属板也是喇叭天线的下面板，喇叭天线上面板采用由软导线编织而成的等腰三角形结构。气体开关与喇叭天线采用90°弯曲同轴线联接，喇叭天线上面板底边与便携箱盖开口端联接。该装置结构紧凑、体积小，重量轻；能够快速展开和撤收，打开便携箱箱盖，天线随之打开；关闭箱盖，天线随之闭合，断开电源，即可撤收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高功率快电磁脉冲辐射装置，属于高功率微波

技术介绍
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lOOps，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O. 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,福射天线采用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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术具有以下的有益效果1.本专利技术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为本专利技术便携式高功率快电磁脉冲辐射装置展开结构主视图；图2为本专利技术便携式高功率快电磁脉冲辐射装置展开结构侧视图；图3为本专利技术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`如图1、图2和图3所示，本专利技术的便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，包括脉冲源2、气体开关3和辐射天线，脉冲源2和气体开关3输入端电联接，气体开关3输出端与辐射天线通过弯曲同轴线4电联接，实施例中脉冲源2为特斯拉型纳秒脉冲源，气体开关3为Peaking-Chopping型亚纳秒气体开关,福射天线为TEM喇卩Λ天线，由上面板8和下面板7组成。其中弯曲同轴线的最佳弯曲角度为90°。特斯拉型纳秒脉冲源2和Peaking-Chopping型亚纳秒气体开关3固定在一只箱盖5可开合的便携箱内，便携箱箱体I和箱盖5 —端通过铰链联接，另一端可通过设置在箱体I上的撑杆6使得箱盖5和箱体I张开一定的角度。TEM喇叭天线由下面板7和上面板8组成，将Tesla型IOOkV级ns脉冲源2和亚纳秒气体开关3固定在便携箱体内，并采用一块矩形金属板将其封盖，该金属板也是TEM喇叭天线的下面板7，TEM喇叭天线上面板8采用由软导线编织而成的等腰三角形结构，上面板8固定在箱盖5上，其中等腰三角形的底边与箱体的铰链轴平行。亚纳秒气体开关3与TEM喇叭天线通过弯曲同轴线4联接，弯曲同轴线包括内导体和外导体，外导体与下面板7联接，内导体与上面板8等腰三角形的顶点联接，TEM喇叭天线上面板8等腰三角形的底边固定在便携箱盖5的开口端。如图1所示，打开便携箱盖5，用撑杆6支撑箱盖5，天线随之张开，下面板7和上面板8张开角度可根据撑杆的长度而定，可张开角度范围在30 60°，以45°为最佳。图2为装置展开的侧视示意图。联接电源，便携式高功率快电磁脉冲辐射装置便可在控制单元的控制下发射高功率快电磁脉冲。控制停止发射，断开电源，放下撑杆，关闭箱盖，TEM喇叭天线随之闭合，装置即可撤收，装置撤收示意图如图3所示。按照上述实施方式，研制了一台便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，体积为80cmX 50cmX 26cm，重量约45kg，结构紧凑，能够快速展开和撤收。其中，脉冲源输出电压幅值IOOkV,脉冲前沿280ps，后沿180ps，重复运行频率IOOHz ;装置主轴辐射因子(辐射场电场强度与距离乘积)75kV，辐射场 中心频率为520Hz，-3dB频谱范围为23OMHz 8 IOMHz。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，包括脉冲源（2）、气体开关（3）和辐射天线，脉冲源（2）和气体开关（3）输入端电联接，气体开关（3）输出端与辐射天线通过弯曲同轴线（4）电联接，其特征在于：所述的脉冲源（2）和气体开关（3）固定在一只箱盖（5）可开合的便携箱内，所述的便携箱箱体（1）和箱盖（5）一端通过铰链联接，另一端可通过设置在箱体（1）上的撑杆（6）使得箱盖（5）和箱体（1）张开一定的角度，所述的辐射天线由下面板（7）和上面板（8）组成，下面板（7）固定在箱体（1）内脉冲源（2）和气体开关（3）的上方，上面板（8）固定在箱盖（5）上，所述的弯曲同轴线（4）外导体与天线下面板（7）联接，弯曲同轴线（4）内导体与天线的上面板（8）联接。

【技术特征摘要】
1.一种便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，包括脉冲源(2)、气体开关(3)和辐射天线，脉冲源(2)和气体开关(3)输入端电联接，气体开关(3)输出端与辐射天线通过弯曲同轴线(4)电联接，其特征在于所述的脉冲源(2)和气体开关(3)固定在一只箱盖(5)可开合的便携箱内，所述的便携箱箱体(I)和箱盖(5 ) —端通过铰链联接，另一端可通过设置在箱体(I)上的撑杆(6)使得箱盖(5)和箱体(I)张开一定的角度，所述的辐射天线由下面板(7)和上面板(8)组成，下面板(7)固定在箱体(I)内脉冲源(2)和气体开关(3)的上方，上面板(8)固定在箱盖(5)上，所述的弯曲同轴线(4)外导体与天线下面板(7)联接，弯曲同轴线(4)内导体与天线的上面板(8)联接。2.根据权利要求1所述的便携式高功率快电磁脉冲辐射装置，其特征在于所述的天线上面板(8)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(I)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(4)内导体与等腰三角形的顶点...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱四桃，王俊杰，关锦清，周金山，易超龙，陈昌华，郑磊，樊亚军，石磊，曹雨，谢晋，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：