针对有源能量倍增器法(SLED)脉冲压缩实验中对储存能量阶段和释放能量阶段耦合度调节的需求，利用支臂短路波导H-T的调配功能，设计了一种耦合度可调节的SLED脉冲压缩装置。基于散射矩阵理论，分析了支臂短路波导H-T对SLED脉冲压缩装置耦合度的调节能力。利用大功率波导环形器代替3 dB耦合器，进行了基于单储能腔的无源SLED脉冲压缩实验，实验结果表明，支臂短路波导H-T对耦合度的调节能力与理论分析相吻合。

在进行高功率微波(HPM)空中辐射场测量时，由于来波信号极化角度难以确定和受空中平台姿态影响等因素，普通线极化接收天线难以确保极化匹配，天线的极化失配会进一步降低辐射场参数测量的精确性。为了降低极化失配影响，在梯形微带圆极化单元天线分析设计的基础上，采用四阵元依次旋转90°和依次移相馈电的方式组建了一种低轴比微带圆极化阵列天线，该天线采用功分器和移相器作为馈电网络，天线在9.7 GHz实测增益约为9.4 dB，1 dB波束宽度约17.4°，轴比约0.4 dB。应用该圆极化天线可将极化失配引入的不确定度降低到0.2 dB以下，可满足高功率微波空中辐射场的精确测量需求。

提出了一种评估高功率微波对建筑物内计算机作用效果的方法。建立建筑物的电磁计算模型，利用时域有限差分法对高功率微波进入建筑物的过程进行数值模拟，求出计算机所在高度面上的时域最大场强，定义大于效应阈值区域的面积与建筑物总面积的比例为有效面积比，高功率微波对建筑物内计算机的作用比例即等于有效面积比。并开展实验对此方法的有效性进行验证，估计的计算机效应比例和实验结果相差20%以内。改变入射场强，得到计算机效应比例与入射场强的关系，与理论分析结果一致。

由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)已成为红外探测器发展的主流，用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)参数表示的红外探测系统的作用距离方程，考虑了背景辐射和目标成像弥散效应对探测的影响，计算了不同能见度条件下系统对点源目标的作用距离。结果表明，大气能见度越好，红外探测系统的作用距离就越远。分析了红外探测系统的探测能力随NETD值的变化。随着NETD值的增大，红外探测系统对目标的作用距离显著减小。研究结果能为红外探测系统的设计和性能指标评价提供参考。

近零介电常数材料常用于口面加载以修正天线波前相位,提高口径效率。在对以往金属线阵周期结构研究基础上,提出了介质镀膜板周期结构的近零介电常数材料,并基于NRW本构参数法计算得到了该材料的等效介电常数,依据口面相位差平方和最小原则研制了中空形式的介质镀膜中空板加载结构。实验结果表明,X波段角锥天线加载后其主轴增益最大提高了1.8 dB,口径效率从原有0.4提高至0.6以上,相对工作带宽大于10%。

在对空气-地面分层媒质中微波传播与反射理论分析的基础上,研究了地面反射对测点处不同垂直高度电场分布的影响,推导得到了电场分布随垂直高度变化曲线的振荡周期理论计算公式,针对高功率微波源总功率测量,提出了一种双天线阵列抑制地面反射影响的高功率微波辐射场测量方法,通过数值计算、低功率连续波实验、大功率短脉冲实验等进一步验证了理论公式的正确性,以及双天线阵列抑制地面反射影响方法的可行性。结果表明,与单接收天线相比,双天线阵列法可将地面反射影响由原有的4 dB降低至0.6 dB以下,从而有效减小了高功率微波辐射场的测量不确定度,为高功率微波源总功率准确测量奠定了基础。

理论分析和仿真研究了重频超宽带脉冲对低噪声放大器(LNA)的干扰特征,给出了高斯脉冲幅度、脉宽及重频等参数对LNA干扰效果的规律,对工作于40~80 MHz频段的接收机LNA开展了相关验证实验.结果表明:干扰特征主要由LNA工作频带和脉冲参数决定;不同脉冲参数对干扰的效果影响不同,脉冲幅值的影响最显著;在验证实验研究的参数范围内,增大高斯脉冲幅度、脉宽和重频均有利于增强对LNA的干扰效果.

针对多台高功率微波源组阵进行功率合成时相位离散分布的问题,基于数理统计方法对合成阵元相位误差呈正态分布情况下阵列合成效率进行了理论分析,提出了相位误差有界分布下其概率密度函数的表达式,修正了相位分布标准差较大时微波功率合成效率的理论计算公式.为验证修正后的理论公式正确性,使用数值模拟方法计算了合成阵列天线阵元激励信号相位误差呈正态分布下的空间功率合成效率,计算结果表明,数值模拟结果与理论分析给出的计算结果吻合得较好,修正后空间功率合成效率公式的预估精度得到有效提高.

针对过模系数为2.3的高功率毫米波发生器设计了工作于高次模的谐振腔反射器。谐振腔反射器工作模式为TM035模式，在58~62 GHz频带内对TM01模式的反射系数大于0.9。运用2.5维全电磁粒子程序模拟分析了器件中束波相互作用过程，通过调整慢波结构与谐振腔反射器间的漂移段长度得到了器件在570 kV，6.0 kA电子注量驱动下，在引导磁场为4 T时，能辐射出功率1.06 GW、频率为60.2 GHz的毫米波，主要工作模式为TM01模，效率约为31%，起振时间为3.3 ns。