该文研究高功率超宽带电磁脉冲产生和辐射,从理论和实验相结合的角度开展研究.超宽带电磁脉冲是正在蓬勃发展中的前沿性研究领域,它具有瞬态和超宽带的特点,有广阔的应用前景,作军事领域外,已在目标识别、地下目标探测、医学等民用领域开始应用.由于它在产生、辐射、传播、接收以及处理等方面与常规的电磁信号有很大区别,因此将极大地促进这些领域的技术进步,并有可能研制出全新的超宽带雷达和通信系统,对电子学的其它领域产生深远影响.然而,作为一个新兴的研究领域,超宽带电磁脉冲,特别是高功率超宽带电磁脉冲研究可以说刚刚起步,还有许多急待解决的问题.该文集中探讨高功率条件下超宽带脉冲产生和辐射.包括抛物面反射器、TEM馈臂和匹配电路等,半抛物面冲击脉冲辐射天线解决了与源的匹配和连接问题.该文用口径场的方法讨论了冲击脉冲辐射天线的基本原理,导出了空间辐射场,研究出高压半抛物面冲击脉冲辐射天线系统,包括电压100kV、脉冲半高宽0.9ns、重频100Hz的冲击脉冲发生器和半抛物面天线系统,在30m远处辐射场达13kV/m.由于高功率超宽带天线增益不高,发展天线阵列是提高超宽带天线方向性和增益的一条重要技术途径.该文对线性超宽带稀疏天线阵列进行了理论分析和讨论.研制出高功率二组元超宽带天线阵列系统,两种天线输入阻抗50Ω,输入电压大于100kV,H平面辐射方向图由单天线的105°压缩到25°,8m处空间辐射电场为11.2kV/m,约是单天线的两倍.开展了光导开关产生超宽带电磁脉冲的实验研究工作,利用工作在线性模式的GaAs光导开关、平板Blumlein传输线和指数形TEM天线,实验获得辐射脉冲半高宽1.2ns、峰值功率100kM的超宽带电磁脉冲.超宽带电磁脉冲朝高峰值功率的方向发展,该文用充10MPa氮气的火花隙开关产生超宽带电磁脉冲,研制的单周期电磁脉冲发生器峰值功率达1.6GW.用同轴双锥天线辐射功率达500MW.