[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于主動拒止的W波段大功率微波源系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011562311.9
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112687501B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武春風(fēng);秦建飛;易亮;劉巧;謝峰;澤小平
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工微電子系統(tǒng)研究院有限公司
• 主分類號: H01J23/06
• 分類號: H01J23/06;H01J25/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于主動拒止的W波段大功率微波源系統(tǒng)，包括頻率源、放大器、功率分配器、多個擴(kuò)展互作用速調(diào)管、功率合成器和定向天線；頻率源產(chǎn)生激勵信號，經(jīng)過放大器放大后再通過功率分配器分配到多個擴(kuò)展互作用速調(diào)管中分別放大，經(jīng)所述多個擴(kuò)展互作用速調(diào)管分別放大后，通過功率合成器輸出到定向天線進(jìn)行對外輻射等；本發(fā)明解決了傳統(tǒng)回旋電子管需要高磁場強(qiáng)度，造成微波輸出需要長時間準(zhǔn)備以及體積龐大等問題；提高了微波輸出功率以及能量轉(zhuǎn)換效率；通過采用徑向波導(dǎo)功率合成，提高了功率合成效率以及相位一致性，可滿足主動拒止系統(tǒng)對發(fā)射信號高功率、高效率、反應(yīng)快、體積小的指標(biāo)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波主動拒止系統(tǒng)的微波源領(lǐng)域，更為具體的，涉及一種應(yīng)用于主動拒止的W波段大功率微波源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

微波主動拒止屬于一種威懾類非致命武器，該武器利用電磁波的熱敏效應(yīng)，采用定向天線，將電磁波照射至人體皮膚，使其產(chǎn)生難以忍受的熱疼痛感而終止敵對行動。

大功率微波源作為主動拒止系統(tǒng)的組成部分，其作用是將外部二次電源提供的直流電能轉(zhuǎn)化為高頻電磁波，電磁波的輸出功率對主動拒止系統(tǒng)的作用距離起決定作用。同時，電能與電磁波能的轉(zhuǎn)換效率將決定微波源的結(jié)構(gòu)尺寸以及二次電源和散熱系統(tǒng)的體積，最終決定整個主動拒止武器裝備的大小?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用回旋電子管的方案需要高磁場強(qiáng)度，容易造成微波輸出需要長時間準(zhǔn)備，以及體積龐大等問題；

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于主動拒止的W波段大功率微波源系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)回旋電子管需要高磁場強(qiáng)度，造成微波輸出需要長時間準(zhǔn)備以及體積龐大等問題；提高了微波輸出功率以及能量轉(zhuǎn)換效率；通過采用徑向波導(dǎo)功率合成，提高了功率合成效率以及相位一致性，可滿足主動拒止系統(tǒng)對發(fā)射信號高功率、高效率、反應(yīng)快、體積小的指標(biāo)要求。

本發(fā)明的目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的：

一種應(yīng)用于主動拒止的W波段大功率微波源系統(tǒng)，包括頻率源、放大器、功率分配器、多個擴(kuò)展互作用速調(diào)管、功率合成器和定向天線；頻率源產(chǎn)生激勵信號，經(jīng)過放大器放大后再通過功率分配器分配到多個擴(kuò)展互作用速調(diào)管中分別放大，經(jīng)所述多個擴(kuò)展互作用速調(diào)管分別放大后，通過功率合成器輸出到定向天線進(jìn)行對外輻射。

進(jìn)一步地，所述頻率源包括晶振、第一倍頻器、DDS模塊、濾波器、鑒相器、環(huán)路濾波器、VCO模塊、第二倍頻器和分頻器；晶振的輸出端與第一倍頻器的輸入端連接，第一倍頻器的輸出端與DDS模塊的輸入端連接，DDS模塊的輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器的輸出端與鑒相器的第一輸入端連接，鑒相器的輸出端與環(huán)路濾波器的輸入端連接，環(huán)路濾波器的輸出端與VCO模塊的輸入端連接，VCO模塊的第一輸出端與第二倍頻器的輸入端連接，第二倍頻器的輸出端與放大器的輸入端連接，分頻器的輸入端與VCO模塊的第二輸出端連接，分頻器的輸出端與鑒相器的第二輸入端連接。

進(jìn)一步地，功率分配器等額分配放大器放大后的信號，然后傳輸至四個擴(kuò)展互作用速調(diào)管。

進(jìn)一步地，所述放大器包括氮化鎵固態(tài)功率放大器。

進(jìn)一步地，所述擴(kuò)展互作用速調(diào)管包括電子槍，以及在電子槍內(nèi)部的陰極、聚焦極，電子槍與輸入結(jié)構(gòu)連接，輸入結(jié)構(gòu)與漂移管和諧振腔7連接，漂移管與諧振腔連接，輸出結(jié)構(gòu)和收集極連接；電子注由電子槍發(fā)出后，經(jīng)輸入結(jié)構(gòu)、漂移管、諧振腔到達(dá)輸出結(jié)構(gòu)和收集極連接。

進(jìn)一步地，所述定向天線包括多饋源、雙偏置反射面天線。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明解決了傳統(tǒng)回旋電子管需要高磁場強(qiáng)度，造成微波輸出需要長時間準(zhǔn)備以及體積龐大等問題；提高了微波輸出功率以及能量轉(zhuǎn)換效率；通過采用徑向波導(dǎo)功率合成，提高了功率合成效率以及相位一致性，可滿足主動拒止系統(tǒng)對發(fā)射信號高功率、高效率、反應(yīng)快、體積小的指標(biāo)要求。

附圖說明