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本发明涉及一种同轴结构的紧凑型微波脉冲压缩色散系统，包括：馈电端，用于匹配脉冲信号源与脉冲压缩端不同的端口截面并获取脉冲信号；脉冲压缩端，用于通过工作模式TEM与高阶模式TEm,1的空间谐波的耦合形成特殊的色散特性，并利用该色散特性对输入脉冲信号在时域上进行脉冲压缩；输出端用于匹配脉冲压缩端与负载端不同的端口截面并输出经脉冲压缩后的窄脉冲信号；其中，馈电端、脉冲压缩端和输出端均包括：内导体，内导体嵌套于中空的外导体内部，外导体的中心轴线与内导体的中心轴线重叠，外导体的内表面或内导体的外表面设置有螺旋波纹。本发明具有组件少、结构紧凑、便于系统集成等优点，可用于实现高效率的微波频段脉冲压缩。