高功率微波的军事应用对脉冲功率技术提出新的要求是向小型化和高平均功率发展。折叠型平板Blumlein线作为向该方向发展的脉冲功率源候选者之一目前得到了广泛关注。本文在研究折叠型平板Blumlein传输线的工作机理和运行特性基础上,研制了一台紧凑的折叠型平板Blumlein传输线,并用它驱动高功率微波源产生了百兆瓦级高功率微波。本文的主要研究内容有以下几个方面。在系统深入地调研固体介质和液体介质的电特性和其它参数基础上,确定了使用Kapton膜作为折叠型平板Blumlein线的传输介质;使用优质纯净的变压器油作为传输线的填充介质。Kapton材料有非常高的介电强度(200kV/mm)、还有耐热、耐辐射、耐有机溶剂等性能,能够承受电晕放电,可以用比较小的厚度(继而减小装置体积)实现较大的耐高电压强度。变压器油有与Kapton薄膜相近的相对介电常数、很高的电阻率、较高的击穿场强和很小的介质损耗角正切,所以选择变压器油作为折叠线填充介质是非常合适的。对平板Blumlein线的工作机理进行了理论分析和电路模拟。利用无损耗传输线模型得到了平板Blumlein线的相关参数:特征阻抗、延迟时间和脉冲宽度、传输线电容、传输线击穿电场强度以及传输线总储能;在有损耗模型中增加了单位长度的电阻R和通过介质的单位长度电导G等参数。通过调整各种参数,利用有损耗模型模拟计算确定了折叠线介质厚度为5mm,铜板宽度20cm。采用电磁场分布模拟的方法确定了介质边缘宽度的最小值为3cm。对折叠型平板Blumlein线的折叠部分的色散特性进行了理论分析,计算表明在我们感兴趣的频率范围内折叠部分的色散影响可以忽略。采用保角变换等多种方法对折叠部分的特征阻抗进行了系统分析,得出折叠部分的特征阻抗与平板部分的特征阻抗相差不大的结论。采用电路分析和电场分布计算模拟相结合的方法,对折叠型平板Blumlein线的折叠部分的特征阻抗和传输电压波的影响进行了详细分析,综合考虑工程上的实现问题,选取了合适的折叠方式:回转180°,折叠内半径r=10mm。在理论计算基础上,设计制作了一个以Kapton薄膜为介质的折叠型平板Blumlein线(特征阻抗约为5Ω);还设计制作了一个尺寸为120cm×40cm×40cm的外箱盛放传输线主体、液体绝缘填充介质以及其它连接部件;研制了一个适合平板Blumlein线的多通道轨道开关,其具有体积小(φ60×300mm)和电感小(40nH)等优点。利用该折叠型平板Blumlein线装置在匹配负载上形成了电压600kV、脉宽100ns的电压波。设计制作了不同结构的水电阻作为折叠线的匹配负载,实验证明U形电阻最适合作为折叠型平板Blumlein线的匹配负载。利用研制的折叠型平板Blumlein线装置驱动强流电子束二极管产生了500kV、50kA、100ns的电子束;并以此驱动低阻抗的微波源(MILO)产生了高功率微波:实验表明,在二极管电压550kV,电流40kA,电压脉冲半高宽80ns时,利用该折叠型平板Blumlein线装置驱动C波段MILO输出了峰值功率达350MW,脉宽为40ns的高功率微波。所研制的折叠型平板Blumlein线装置与输出相同电功率的传输线相比不仅大大减小了体积和重量,而且它不需要附加液体循环系统和其它辅助设备,这样两个特点使折叠型平板Blumlein线有利于向模块化集成的方向发展,为脉冲功率装置的小型化和集成化提供了一个非常有意义的方法和途径,因此具有较高的应用价值。