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高功率脉冲辐射系统在效应实验、冲激雷达和电磁脉冲武器等方面得到广泛应用,峰值功率和重复频率是该系统的两个主要技术指标。对于单一脉冲源的系统而言,其快速脉冲开关的固有特性使两个主要技术指标难以同时达到最高,因此空间合成技术成为提高系统输出能力的发展方向,但该技术对超宽带天线提出更高要求。多馈源反射面天线能兼顾反射器带来的高定向性和多个馈源带来的多个馈电端口,并且在窄带微波功率合成研究中表现良好。目前超宽带反射面天线的研究主要关注馈源较少的类型,因此本文以获得高功率和高重频电磁脉冲为目的,对馈源较多的反射面天线展开研究。首先,基于Everett G. Farr提出的小张角TEM喇叭天线简单模型,分析了指数渐变TEM喇叭天线辐射机理,仿真验证了该天线轴向辐射脉冲波形不发生畸变的条件,从而避免因波形畸变而引起辐射能量在时间轴上扩散。接着,讨论了TEM喇叭天线工作带宽与天线几何尺寸之间的基本关系,确定了指数渐变TEM喇叭天线的几何尺寸。随后,基于介质缩波效应与椭圆几何性质,将指数渐变TEM喇叭天线密封在充满变压器油的尼龙天线罩中,并通过尼龙天线罩控制变压器油形成一种新型变压器油透镜。首先变压器油中的缩波效应增大天线的电尺寸,从而提高天线的低频辐射能力,其次变压器油形成新型透镜后,透镜效应将在TEM喇叭天线的一个主平面上提供聚焦效应,进一步提高天线定向性。新型变压器油透镜在H面提供聚焦效应后,指数渐变TEM喇叭天线的工作带宽低频端从0.28GHz扩展到0.2GHz,轴向远场电压峰峰值提高38.10%,功率容量达到30.07GW。最后,采用加载新型变压器油透镜的指数渐变TEM喇叭天线为单元天线,构成11单元线阵,并将阵列放置在抛物柱反射面焦线上,照射抛物柱反射面。围绕反射面天线口径效率,讨论了馈源的排列方式、馈源阵列是否偏置以及反射器长度等对天线性能的影响,进而完成11个馈源的偏置抛物柱反射面天线系统设计与仿真,该反射面天线的口径尺寸为6.5×9.6m~2。当馈源阵列的所有单元同步馈电时,天线轴向辐射脉冲的远场电压峰峰值与馈入电压峰值之比为6.85,功率合成效率为89.73%；当馈源阵列的各个单元间隔30ns相继馈电时,天线轴向辐射脉冲的远场电压峰峰值与馈入电压峰值之比为6.90,重频合成脉冲的峰峰值抖动不超过2.1%；各馈源天线允许馈入的峰值功率为21.84GW。