[發明專利]一種高效高功率微波空間功率合成方法

在審

• 申請號: 201711375647.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108123198A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 高龍;印長豹;張辰;曾亮;芮慶
• 申請（專利權）人: 合肥博雷電氣有限公司
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12;H01Q21/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

本發明具體涉及高效高功率微波空間功率合成方法。包括有主機模塊、電池模塊以及天線模塊，主機模塊包括有接口，主機模塊通過兩個接口分別與電池模塊、天線模塊電連接且一體化設計，天線模塊采用多個天線輻射的波束在空間進行功率合成。本發明提供的高效高功率微波空間功率合成方法通過主機模塊通過兩個接口分別與電池模塊、天線模塊電連接且一體化設計，安裝、維護與使用簡單，便于維護；天線模塊既能完成非合作目標的探測，又能在目標位置處實現空間功率合成，獲得高功率微波，方法簡單易行，功率合成效率高。

技術領域

本發明屬于高功率微波的技術領域，具體涉及高效高功率微波空間功率合成方法。

背景技術

高功率微波的應用需求決定了高功率微波技術朝著高脈沖能量、高重復頻率、寬頻譜覆蓋范圍等方向發展，其最終目的是要提高微波的輸出能力。當前研究的主要方向有提高單個微波源的輸出峰值功率、增加輸出微波的脈沖寬度、提高微波源束波轉換效率，以及保持以上微波核心參數保持基本不變的情況下增加微波源的頻譜覆蓋范圍等。分析可知，增加頻譜覆蓋范圍的方法有：利用單個窄帶微波源在寬帶甚至超寬帶頻率范圍內頻率調諧，或者直接產生寬帶高功率微波等。

近年來，超寬帶高功率微波也在定向能武器、沖激雷達、功率傳輸、高功率微波加熱等領域迅速發展，隨著這些應用需求的牽引，如何通過功率合成獲取高功率微波成為急需解決的技術難點。目前，高功率微波功率合成有兩種方法：一是采用固態功率合成技術，在設備的微波通道中獲得相應的合成功率，但因受到高壓電源和高功率器件等因素的限制，這種方法對輸出功率的提高是極為有限的；二是采用多個天線輻射的波束在空間進行功率合成，該方法能較大地提高微波的有效輻射功率。空間功率合成實現的方法主要有：平行束法、聚焦束法、交叉束法。平行束法多采用相控陣天線，陣列的每個單元可有各自獨立的源和發射機，即避免了單個源功率分割的損耗，又可在空間某方向上合成較大的總功率，但這種方法僅適合于遠場區域；聚焦束法，各天線分別置于類似拋物面的不同位置上，將各天線單元波束聚焦于其焦點，使焦點區域達到很高的合成功率密度，但這種方法受限于拋物面的尺寸；交叉束法指從一些不同位置，同時發出幾個同頻率和一定功率的波束，通過控制各波束的相位關系，使波束在預定的交叉區域合成足夠強的功率，該法能夠在波束交叉區域實現功率密度的有效增加，但如何精確控制各波束的相位，使每一波束同時達到指定區域，是一個技術難點。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效高功率微波空間功率合成方法，解決了背景技術中的問題，本發明結構簡單，反射更小，可使功率容量大幅提高，傳輸效率高的頻帶寬度得到較大提升。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為：高效高功率微波空間功率合成方法，包括有主機模塊、電池模塊以及天線模塊，所述主機模塊包括有接口，所述主機模塊通過兩個所述接口分別與所述電池模塊、所述天線模塊電連接且一體化設計，所述的天線模塊采用多個天線輻射的波束在空間進行功率合成，包含如下的步驟：1)在探測區域的一側設置時間反演天線陣列，任取一個天線單元發射弱信號探測非合作目標，根據回波確定每個天線的主射方向，并依此調整天線單元的物理方向與之一致，同時建立空頻多態響應矩陣，獲取與目標對應的時間反演信號；2)時間反演天線陣列加大功率發射步驟1)所得時間反演信號，并將其將聚焦于目標位置處。

本發明相比現有技術具有以下優點：本發明提供的高效高功率微波空間功率合成方法通過主機模塊通過兩個接口分別與電池模塊、天線模塊電連接且一體化設計，安裝、維護與使用簡單，便于維護；天線模塊既能完成非合作目標的探測，又能在目標位置處實現空間功率合成，獲得高功率微波，方法簡單易行，功率合成效率高。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖。

具體實施方式