宽带高功率微波具有无需电子束驱动和引导磁场、无需真空工作环境和对目标的后门耦合效率高等优点,使其更适合于发展高效率、紧凑型的宽带高功率微波辐射系统。作为辐射系统中的重要部分,宽带高功率微波天线一直是研究的热点。本文选择对应用于宽带高功率微波系统的电-磁振子组合型天线进行研究,对电-磁振子组合型天线进行了小型化设计和仿真,研制了用于辐射300 MHz~500MHz的小型化宽带高功率微波天线,并开展了实验和应用方面的研究。具体研究内容包括以下几个方面:1、对电-磁振子组合型天线的两个辐射单元――电流环辐射单元和TEM喇叭辐射单元进行了分析,并对电-磁振子组合型天线的辐射原理做了进一步分析和总结,通过分析得到通过调节电流环的周长和TEM喇叭的结构尺寸,可以改变其阻抗特性,使电振子和磁振子形成互补辐射,使两个辐射单元的空间辐射场得到叠加,最大程度地提高天线的辐射效率。2、对电-磁振子组合型天线进行仿真研究,仿真结果表明口径面尺寸大小为20 cm×20 cm的电-磁振子组合型天线结构是兼顾较好辐射性能和小型化设计要求的较好选择;电流环周长约等于天线口径面周长的一半时,电-磁振子组合型天线的阻抗特性和辐射特性较好;天线的开口角度对电-磁振子组合型天线辐射性能的影响很小。对电-磁振子组合型天线进行高功率信号仿真,馈入峰值226 kV的宽带高功率脉冲时得到天线的最大辐射因子为150 kV,辐射因子增益为0.66,能量效率约70.6%,具有良好的辐射效果。3、对优化设计后的电-磁振子组合型天线进行加工制作,并对天线的阻抗带宽和方向图进行测量,实际测量结果与仿真结果的一致性较好。4、将研制的电-磁振子组合型天线应用于宽带高功率微波系统,搭建实验平台进行宽带高功率脉冲实验,对辐射电场进行测量。当开关振荡器的充电电压约280kV时,天线的最大辐射因子为103.5 kV,辐射峰值功率为177.6 MW,辐射信号总的能量效率约24%,中心频率为375 MHz,3 dB带宽约24%。由此验证了所研制的电-磁振子组合型天线应用于宽带高功率微波系统的可行性。