[發(fā)明專利]頻率可調(diào)諧的窄帶和超寬帶相結(jié)合的高功率微波源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010947042.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN112054374B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀軍濤;侯靜;宋莉莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S1/02
• 分類號(hào): H01S1/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉

1.一種頻率可調(diào)諧的窄帶和超寬帶相結(jié)合的高功率微波源，包括脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)、光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)、輸出負(fù)載(4)，脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)為電容存儲(chǔ)型脈沖產(chǎn)生器、電感存儲(chǔ)型脈沖產(chǎn)生器、脈沖形成線型脈沖產(chǎn)生器、Blumlein結(jié)構(gòu)脈沖產(chǎn)生器中任意一種；輸出負(fù)載(4)采用寬帶天線；其特征在于該微波源還包括脈沖激光源組(3)、激光源組控制器(5)；脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)與光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)通過導(dǎo)電銀漿連接，脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)與激光源組控制器(5)通過同軸線連接；光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)與脈沖激光源組(3)通過光纖連接，光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)與輸出負(fù)載(4)通過同軸線連接；脈沖激光源組(3)與光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)、激光源組控制器(5)均通過光纖連接；

脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)充電完成后，將電壓通過導(dǎo)電銀漿傳輸加載到光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)上，同時(shí)將電壓傳輸給激光源組控制器(5)；通過設(shè)置脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)的充電參數(shù)使電壓輸出為0.3-10kV；

激光源組控制器(5)是一個(gè)開關(guān)控制器，由分壓器(51)、電壓轉(zhuǎn)換芯片(52)、主控芯片(53)、4個(gè)串口即第一串口(54)、第二串口(55)、第三串口(56)、第四串口(57)組成；

分壓器(51)一端與脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)通過同軸線連接，另一端與電壓轉(zhuǎn)換芯片(52)通過導(dǎo)線相連；分壓器(51)將從脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)接收的高壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成低壓信號(hào)，將低壓信號(hào)發(fā)送給電壓轉(zhuǎn)換芯片(52)；

電壓轉(zhuǎn)換芯片(52)與分壓器(51)、主控芯片(53)通過導(dǎo)線相連，電壓轉(zhuǎn)換芯片(52)將從分壓器(51)收到的低壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字低壓信號(hào)，將數(shù)字低壓信號(hào)傳輸至主控芯片(53)；

主控芯片(53)與電壓轉(zhuǎn)換芯片(52)、4個(gè)串口通過導(dǎo)線相連，主控芯片(53)從電壓轉(zhuǎn)換芯片(52)接收數(shù)字低壓信號(hào)，對(duì)數(shù)字低壓信號(hào)作出判斷；若數(shù)字低壓信號(hào)表示的電壓在1.8-2.5kV范圍內(nèi)，主控芯片(53)向第一串口(54)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制第一串口(54)導(dǎo)通；若數(shù)字低壓信號(hào)表示的電壓在2.5-3kV范圍內(nèi)，主控芯片(53)向第二串口(55)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制第二串口(55)導(dǎo)通；若數(shù)字低壓信號(hào)表示的電壓在3-10kV范圍內(nèi)，主控芯片(53)向第三串口(56)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制第三串口(56)導(dǎo)通；若數(shù)字低壓信號(hào)表示的電壓在0.3-1.8kV范圍內(nèi)，主控芯片(53)向第四串口(57)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制第四串口(57)導(dǎo)通；

第一串口(54)、第二串口(55)、第三串口(56)、第四串口(57)通過光纖分別連接脈沖激光源組(3)的第一激光二極管(31)、第二激光二極管(32)、第三激光二極管(33)、調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)；

脈沖激光源組(3)由3個(gè)激光二極管即第一激光二極管(31)、第二激光二極管(32)、第三激光二極管(33)和調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)組成；第一激光二極管(31)、第二激光二極管(32)、第三激光二極管(33)分別發(fā)射不同波長(zhǎng)的激光至光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)，脈沖寬度在10ns量級(jí)；調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)的頻率和功率可調(diào)，脈沖寬度為100ns量級(jí)；第一激光二極管(31)、第二激光二極管(32)、第三激光二極管(33)、調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)分別與激光源組控制器(5)的第一串口(54)、第二串口(55)、第三串口(56)、第四串口(57)通過光纖連接，與光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)通過光纖連接；第一串口(54)導(dǎo)通時(shí)，第一激光二極管(31)工作；第二串口(55)導(dǎo)通時(shí)，第二激光二極管(32)工作；第三串口(56)導(dǎo)通時(shí)，第三激光二極管(33)工作；第一激光二極管(31)、第二激光二極管(32)或第三激光二極管(33)工作時(shí)，光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)工作在非線性模式；第四串口(57)導(dǎo)通時(shí)，調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)工作，光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)工作在線性模式；

當(dāng)?shù)谝患す舛O管(31)、第二激光二極管(32)或第三激光二極管(33)工作時(shí)，光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)工作在非線性模式，光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)在脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)施加的電壓為1.8-10kV時(shí)，產(chǎn)生超寬帶微波并傳輸至輸出負(fù)載(4)；當(dāng)調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)工作時(shí)，光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)工作在線性模式，光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)在脈沖驅(qū)動(dòng)源(1)施加的電壓為0.3-1.8kV時(shí)，產(chǎn)生窄帶微波，且窄帶微波的頻率與調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)的調(diào)制頻率相同，若改變調(diào)頻光纖脈沖激光器(34)的調(diào)制頻率，輸出微波的頻率也發(fā)生相應(yīng)改變，從而實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)的窄帶微波輸出至輸出負(fù)載(4)；

當(dāng)光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)工作在非線性模式時(shí)，輸出負(fù)載(4)從光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)接收超寬帶微波并輻射出去；當(dāng)光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)工作在線性模式時(shí)，輸出負(fù)載(4)從光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)(2)接收頻率可調(diào)的窄帶微波并輻射出去。