一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微波應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的技術(shù)是，現(xiàn)代電子設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境的抗干擾能力試驗(yàn)及相應(yīng)防護(hù)技術(shù)研宄在設(shè)備研制過(guò)程中是非常重要的；另外，隨著強(qiáng)電磁脈沖峰值功率水平的不斷提高，在大氣傳輸中出現(xiàn)不同程度的擊穿現(xiàn)象，因此需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)構(gòu)建一種可以模擬真空中高強(qiáng)微波輻射場(chǎng)的局部強(qiáng)電磁場(chǎng)。采用喇叭直接輻射的方式獲得強(qiáng)輻射場(chǎng)要求微波源的功率非常高，系統(tǒng)造價(jià)和體積重量都會(huì)急劇增加，這是現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置的技術(shù)方案，針對(duì)目前已有的裝置對(duì)微波源的功率要求高，介質(zhì)透鏡聚焦重量沉重、成本高昂的缺點(diǎn)，實(shí)用新型了采用反射面聚焦方式在真空環(huán)境中獲得局部高強(qiáng)電磁場(chǎng)的便捷途徑，可有效降低對(duì)微波源的功率要求，大幅降低系統(tǒng)重量和造價(jià)。
[0004]本方案是通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置，包括有微波源、饋源喇叭、介質(zhì)窗、聚焦反射面、真空腔體和吸波材料；聚焦反射面設(shè)置在設(shè)置在真空腔體內(nèi)部的一端；饋源喇叭的敞口端設(shè)置在真空腔體上遠(yuǎn)離聚焦反射面的一端；饋源喇叭的收口端與微波源連接；饋源喇叭的敞口端上設(shè)置有介質(zhì)窗；聚焦反射面的面型為橢球曲面。
[0005]作為本方案的優(yōu)選:所述介質(zhì)窗的面型為橢球曲面；介質(zhì)窗曲面與喇叭口面波束的等相位面重合。
[0006]作為本方案的優(yōu)選:真空腔體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有吸波材料。
[0007]作為本方案的優(yōu)選:饋源喇叭的相位心位于聚焦反射面的遠(yuǎn)場(chǎng)焦點(diǎn)處。
[0008]作為本方案的優(yōu)選:饋源喇叭和聚焦反射面共軸。
[0009]作為本方案的優(yōu)選:真空腔體的形狀為圓柱形。
[0010]本方案的有益效果可根據(jù)對(duì)上述方案的敘述得知，由于在該方案中本實(shí)用新型利用圓錐饋源喇叭將微波源產(chǎn)生的大功率微波輻射到真空密封腔中，采用面型為橢球曲面的聚焦反射面對(duì)微波波束進(jìn)行反射聚焦，克服了傳統(tǒng)非聚焦裝置對(duì)微波源功率需求高和介質(zhì)透鏡式聚焦裝置介質(zhì)透鏡重量過(guò)重和造價(jià)過(guò)高的不足；設(shè)計(jì)時(shí)使饋源喇叭的相心位于橢球面遠(yuǎn)焦點(diǎn)處，此時(shí)輻射波束被聚焦反射面反射后，就可聚焦在近焦點(diǎn)處，形成真空環(huán)境下的局部強(qiáng)電磁場(chǎng)，貼附在真空腔內(nèi)壁的吸波材料吸收聚焦后散射的微波。
[0011]由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著地進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見(jiàn)的。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的軸線電場(chǎng)分布圖。
[0014]圖中，I為微波源，2為饋源喇叭，3為介質(zhì)窗，4為吸波材料，5為真空腔體，6為焦斑區(qū)域，7為聚焦反射面。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0016]本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。
[0017]如圖1所示，微波源產(chǎn)生的微波信號(hào)經(jīng)過(guò)饋源喇叭輻射后透過(guò)介質(zhì)窗后傳輸?shù)骄劢狗瓷涿?，聚焦反射面將微波信?hào)聚焦，形成真空環(huán)境下的局部強(qiáng)電磁場(chǎng)，貼附在真空腔內(nèi)壁的吸波材料吸收聚焦后散射的微波。
[0018]饋源喇叭選擇多模喇叭，使輻射出的波束具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性。
[0019]選擇金屬反射面作為聚焦反射面。
[0020]具體的實(shí)施例為:選取微波源的功率為1W，輸出微波頻率為5.76GHz，饋入饋源輻射喇叭；饋源喇叭經(jīng)過(guò)變張角設(shè)計(jì)使其輻射出旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的高斯波束，其_3dB張角約為14度；反射面為橢球曲面，橢球長(zhǎng)軸為1.7m，橫向短軸為1.2m, 口徑0.72m，焦距為1.25m ;真空腔體容器為鋼制圓柱型，內(nèi)徑0.75m、長(zhǎng)度1.3m，內(nèi)表面鋪貼橡膠平板吸波材料。
[0021]對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行數(shù)值仿真后可以得到如圖2所示軸線上的電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖，通過(guò)圖2可以看到，微波經(jīng)聚焦反射面反射后，很好的聚焦在焦點(diǎn)處，在焦點(diǎn)處獲得了電場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)600V/m的局部強(qiáng)電磁場(chǎng)，表明具有很好的聚焦效果，由于此系統(tǒng)使微波能量集中于局部區(qū)域，因此相比于非聚焦系統(tǒng)，其對(duì)微波源的功率要求要低很多，由于采用了金屬反射面作為聚焦裝置，相比介質(zhì)透鏡式的聚焦系統(tǒng)，重量要輕很多，造價(jià)也大為降低。
[0022]本實(shí)用新型并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組入口 ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置，其特征是:包括有微波源、饋源喇叭、介質(zhì)窗、聚焦反射面、真空腔體和吸波材料；所述聚焦反射面設(shè)置在設(shè)置在真空腔體內(nèi)部的一端；所述饋源喇叭的敞口端設(shè)置在真空腔體上遠(yuǎn)離聚焦反射面的一端；所述饋源喇叭的收口端與微波源連接；所述饋源喇叭的敞口端上設(shè)置有介質(zhì)窗；所述聚焦反射面的面型為橢球曲面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置，其特征是:所述介質(zhì)窗的面型為橢球曲面；介質(zhì)窗曲面與喇叭口面波束的等相位面重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置，其特征是:所述真空腔體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有吸波材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置，其特征是:所述饋源喇叭的相位心位于聚焦反射面的較遠(yuǎn)焦點(diǎn)處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置，其特征是:所述饋源喇叭和聚焦反射面共軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置，其特征是:所述真空腔體的形狀為圓柱形。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種模擬真空環(huán)境中的微波聚焦裝置技術(shù)方案，該方案包括有微波源、饋源喇叭、介質(zhì)窗、聚焦反射面、真空腔體和吸波材料；聚焦反射面設(shè)置在真空腔體內(nèi)部的一端；饋源喇叭的敞口端設(shè)置在真空腔體上遠(yuǎn)離聚焦反射面的一端；饋源喇叭的收口端與微波源連接；饋源喇叭的敞口端上設(shè)置有介質(zhì)窗；聚焦反射面的面型為橢球曲面。采用反射面聚焦方式在真空環(huán)境中獲得局部高強(qiáng)電磁場(chǎng)的便捷途徑，可有效降低對(duì)微波源的功率要求，大幅降低系統(tǒng)重量和造價(jià)，可應(yīng)用于強(qiáng)場(chǎng)作用下的大氣擊穿、設(shè)備防護(hù)和加固實(shí)驗(yàn)。
【IPC分類(lèi)】G01R31-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204287333
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420633742
【發(fā)明人】孟凡寶, 閆二艷, 徐剛, 邱風(fēng), 馬弘舸, 趙剛, 林江川, 王艷, 陳朝陽(yáng), 鐘龍權(quán)
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年10月29日