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激光触发多门极半导体开关初步研究 被引量:1
1
作者 刘宏伟 王凌云 +6 位作者 栾崇彪 袁建强 谢卫平 杨杰 何泱 付佳斌 徐乐 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期25-31,共7页
固态脉冲功率源在脉冲功率技术领域应用广泛,已经成为新的研究热点,其中,高功率固态开关器件是固态脉冲功率源的核心。报道了一种新型光触发多门极半导体开关(LIMS),该开关具备光致线性模式和场致增益模式两种工作模式,解决了传统电控... 固态脉冲功率源在脉冲功率技术领域应用广泛,已经成为新的研究热点,其中,高功率固态开关器件是固态脉冲功率源的核心。报道了一种新型光触发多门极半导体开关(LIMS),该开关具备光致线性模式和场致增益模式两种工作模式,解决了传统电控器件电流上升率低的问题,实现了器件的高电流上升率,光致线性模式下实验测试得到了454 kA/μs的电流上升率,该开关在雷管起爆、电磁脉冲模拟等领域已得到初步应用。 展开更多
关键词 光触发多门极半导体开关 固态脉冲功率源 重复频率
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一种小型脉冲场探头校准装置研究
2
作者 董家旺 周星 聂亚宁 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期52-56,62,共6页
横电磁波(TEM)小室是一种常用的电磁场发生装置。文中设计了一种脉冲场探头校准用的两端呈锥形过渡段、外导体两侧开放式的TEM小室。通过分析被校准电场传感器探头尺寸、TEM小室特性阻抗等需求,优化设计了TEM小室的高度和宽度。通过频... 横电磁波(TEM)小室是一种常用的电磁场发生装置。文中设计了一种脉冲场探头校准用的两端呈锥形过渡段、外导体两侧开放式的TEM小室。通过分析被校准电场传感器探头尺寸、TEM小室特性阻抗等需求,优化设计了TEM小室的高度和宽度。通过频谱分析计算电磁脉冲能量占比的频率分布,确定TEM小室的频率需求,并分析了在0 MHz~300 MHz频率范围内TEM小室的电压驻波比和S参数,以及场分布的均匀性和场波形。通过试验验证,证实了所设计的TEM小室反射小于-17 dB,插入损耗小于1 dB,加载脉冲源后场波形满足脉冲场探头校准的需求。 展开更多
关键词 全固态脉冲源 TEM小室 特性阻抗 截止频率 S参数 场分布 场波形
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民用脉冲功率源的进展与展望 被引量:27
3
作者 张适昌 严萍 +4 位作者 王珏 袁伟群 任成燕 邵涛 张东东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期618-631,共14页
民用脉冲功率技术的发展一直比较缓慢,其根本原因是脉冲功率源有待于进一步多样化、小型化、重频化、长寿命和高性价比。电容器储能和开关技术是制约民用脉冲功率源发展的瓶颈。为此,简介了民用脉冲功率源在多样化、开关固态化、电容器... 民用脉冲功率技术的发展一直比较缓慢,其根本原因是脉冲功率源有待于进一步多样化、小型化、重频化、长寿命和高性价比。电容器储能和开关技术是制约民用脉冲功率源发展的瓶颈。为此,简介了民用脉冲功率源在多样化、开关固态化、电容器储能和功率高密度化等方面的发展现状以及对它今后发展的思考。只有依靠多学科的大协作和政府的大投入,民用脉冲功率源才有望在不久的将来得到较大的发展。 展开更多
关键词 脉冲功率源 脉冲重复频率(PRF) 固态开关 固体传输线 半导体技术 高储能密度电容器 纳米技术
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激光综合应用系统分析 被引量:7
4
作者 杨爱粉 李刚 +3 位作者 王亮 张彪 张佳 李龙骧 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期476-481,共6页
从提高武器平台综合性能、优化武器平台设计的角度,提出了激光综合的内涵和实现的基本思路,并根据所采用激光器类型的不同,将激光综合应用系统归纳为3大类:第1类是峰值功率兆瓦到百兆瓦量级的脉冲固体激光综合系统,该类激光系统目前工... 从提高武器平台综合性能、优化武器平台设计的角度,提出了激光综合的内涵和实现的基本思路,并根据所采用激光器类型的不同,将激光综合应用系统归纳为3大类:第1类是峰值功率兆瓦到百兆瓦量级的脉冲固体激光综合系统,该类激光系统目前工程化样机的1.064μm基频光能量已经达到了2J;第2类是峰值功率百瓦到千瓦量级的高重频激光综合系统;第3类是平均功率毫瓦到瓦量级的脉冲半导体激光综合系统。这3类多功能激光综合应用系统,将在未来新型武器平台上发挥重要作用,必将对未来各作战平台优化集成和整体技术性能的提高起到极大的促进作用。 展开更多
关键词 激光综合应用 多功能激光器 脉冲固体激光器 高重频激光器 脉冲半导体激光器
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微波大功率发射机宽脉冲调制器及驱动电路 被引量:13
5
作者 王登峰 田为 何秀华 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期21-24,29,共5页
随着人类空间活动的不断扩展,雷达跟踪测量能力不断提高。本文对比了大功率宽脉冲发射机国内外的发展现状。介绍了一种-70 k V/5 MW大功率宽脉冲调制器的设计,给出了系统组成。重点论述了宽脉冲全固态调制器的驱动电路,对常用的光电耦... 随着人类空间活动的不断扩展,雷达跟踪测量能力不断提高。本文对比了大功率宽脉冲发射机国内外的发展现状。介绍了一种-70 k V/5 MW大功率宽脉冲调制器的设计,给出了系统组成。重点论述了宽脉冲全固态调制器的驱动电路,对常用的光电耦合驱动方式和前后沿定宽驱动方式进行了分析。新设计了高频调制驱动方式,详细阐述了其工作原理、电路拓扑、特点和关键技术,并对这三种驱动方式进行了比较。最后给出了实验波形。大功率宽脉冲调制器性能满足设计指标要求,已成功应用于整机之中。 展开更多
关键词 固态调制器 宽脉冲 驱动 高频调制
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高稳定度全固态脉冲源的优化设计与评估 被引量:6
6
作者 赵敏 王庆国 +2 位作者 周星 杨清熙 褚杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1015-1020,共6页
为了给电子设备的电磁脉冲环境效应研究提供稳定度高和重复性好的电磁脉冲源,基于雪崩三极管的雪崩效应,采用10级Marx电路结构研制出了一种高稳定度电磁脉冲源。首先对影响脉冲源稳定性的首要因素—三极管的选择作了详细阐述,然后分析... 为了给电子设备的电磁脉冲环境效应研究提供稳定度高和重复性好的电磁脉冲源,基于雪崩三极管的雪崩效应,采用10级Marx电路结构研制出了一种高稳定度电磁脉冲源。首先对影响脉冲源稳定性的首要因素—三极管的选择作了详细阐述,然后分析了整个脉冲源的稳定性,并给出了相应的优化措施以提高其稳定性,最后提出了脉冲源波形稳定性的评估方法。结果表明,所研制脉冲源的输出负脉冲前沿<3 ns,全底脉宽约为10 ns,峰值电压约为1.5 k V,峰值电压、前沿和脉宽的变异系数均<5%,验证了输出脉冲的高重复性,表明其可以满足电子设备的电磁脉冲敏感度试验的高稳定度要求。 展开更多
关键词 电磁效应试验 雪崩三极管 MARX电路 全固态脉冲源 高稳定性 评估方法
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1kHz窄脉宽高峰值功率MgO∶LN电光腔倒空Nd∶YAG激光器 被引量:5
7
作者 卢一鑫 白杨 +1 位作者 白冰 白晋涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期65-71,共7页
报道了一种1kHz窄脉冲宽度、高峰值功率的电光腔倒空1 064nm全固态激光器.该激光器采用808nm脉冲LD侧面泵浦Nd:YAG晶体棒的双凹型折叠谐振腔结构和同步延迟MgO∶LN晶体横向加压式电光腔倒空技术,通过优化设计谐振腔结构,在脉冲重复频率2... 报道了一种1kHz窄脉冲宽度、高峰值功率的电光腔倒空1 064nm全固态激光器.该激光器采用808nm脉冲LD侧面泵浦Nd:YAG晶体棒的双凹型折叠谐振腔结构和同步延迟MgO∶LN晶体横向加压式电光腔倒空技术,通过优化设计谐振腔结构,在脉冲重复频率200Hz时,获得了最大单脉冲能量46.7mJ、脉冲宽度4.06ns、峰值功率11.50MW的1 064nm脉冲激光稳定输出,脉冲宽度和能量的峰峰值不稳定度分别为±1.52%和±2.02%;在1kHz时,最大单脉冲能量达到18.3mJ,脉冲宽度5.02ns,峰值功率3.69MW,脉冲宽度和能量的峰峰值不稳定度分别为±2.75%和±3.52%,激光束因子为3.849和3.868,远场发散角为3.46mrad和3.55mrad,束腰直径为1 508.84μm和1 477.30μm. 展开更多
关键词 固体激光器 脉冲激光 脉冲重复频率 电光调制 激光谐振腔 腔倒空 MgO∶LN电光晶体 窄脉冲宽度 高峰值功率 高稳定性
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固态化高功率长脉冲驱动源重频特性 被引量:4
8
作者 高景明 杨汉武 +3 位作者 李嵩 晏龙波 钱宝良 张军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期149-154,共6页
基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源;改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和... 基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源;改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和绝缘特性;优化了系统整体电路结构,利用感应电压叠加器完成充电磁开关和脉冲升压的双重功能;设计了合理的复位路径,实现了各部分磁芯的在线直流复位;并开展了重频运行研究。在电阻负载上获得了输出功率2.1 GW、脉宽约170 ns、重复频率20 Hz及运行时间1 s的实验结果,脉冲波形的重叠一致性好。 展开更多
关键词 固态化 长脉冲驱动源 磁开关 低阻脉冲形成网络 感应电压叠加器 重复频率 直流复位
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高重复频率纳秒级脉冲发生器研究 被引量:3
9
作者 杨景红 刘超 杨明 《微波学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期65-70,共6页
为实现高重复频率纳秒级脉冲输出,提出了采用射频功率MOSFET,基于感应叠加拓扑的脉冲发生器。脉冲发生器采用15个模块化组件,每个组件输出670 V/50 A脉冲,每个组件的输出脉冲在感应变压器次级串联叠加,得到10 kV/50 A高压脉冲。为实现... 为实现高重复频率纳秒级脉冲输出,提出了采用射频功率MOSFET,基于感应叠加拓扑的脉冲发生器。脉冲发生器采用15个模块化组件,每个组件输出670 V/50 A脉冲,每个组件的输出脉冲在感应变压器次级串联叠加,得到10 kV/50 A高压脉冲。为实现脉冲前沿小于5 ns,必须尽量降低脉冲变压器漏感以及组件和系统的回路电感。感应脉冲变压器采用圆柱形同轴结构,初次级均为单匝,并且和脉冲发生器单元一体化设计,以减小漏感以及组件分布电感。采用大功率驱动电路和同步触发器,实现MOSFET开关的快速导通和关断,以及触发的一致性。仿真结果显示设计能够满足指标要求。 展开更多
关键词 高重复频率 纳秒级 脉冲发生器 固态开关 感应叠加拓扑
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HPRF雷达距离延拓检测前跟踪方法 被引量:3
10
作者 张鹏 张林让 胡子军 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期207-212,共6页
针对高脉冲重复频率(HPRF)雷达弱小目标检测前跟踪的距离模糊问题,提出了一种基于距离延拓的检测前跟踪方法.该方法采用多重频参差工作模式,对动目标检测器(MTD)处理后的数据进行预处理,并按照不同的距离模糊数进行距离延拓.通过多重频... 针对高脉冲重复频率(HPRF)雷达弱小目标检测前跟踪的距离模糊问题,提出了一种基于距离延拓的检测前跟踪方法.该方法采用多重频参差工作模式,对动目标检测器(MTD)处理后的数据进行预处理,并按照不同的距离模糊数进行距离延拓.通过多重频组内直接能量积累和组间的航迹能量积累获取最大的目标能量.最后,采用航迹凝聚策略消除由动态规划算法引起的航迹团聚效应,依据虚假目标与真实目标的相关性去除由低信噪比而引起的虚假目标航迹.在未知目标初始化状态的情况下,该方法提高了对弱小目标的检测性能.仿真结果表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 高脉冲重复频率 距离延拓 距离模糊 状态估计 动态规划 检测前跟踪
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高峰值功率重频脉冲固体激光器 被引量:2
11
作者 曹三松 王明秋 韩凯 《激光技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期266-271,共6页
综述了高峰值功率重频脉冲固体激光器的发展现状,对其中的Q开关、腔倒空、锁模等窄脉冲技术和放大技术进行了分析,展示了高峰值功率重频脉冲固体激光器的发展前景。
关键词 高峰值功率 重频脉冲 固体激光器
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开关型脉冲激光电源的设计理论 被引量:2
12
作者 龙晓 张锐 +3 位作者 王殿奎 曹阳 姚建铨 郭秀山 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1990年第4期10-17,共8页
提出了开关型激光电源的一般等效原则,建立了一套可用于电路计算和分析的等效电路,并通过计算机的数值分析,研究了该电路的工作过程及电路各参数的变化对电路性能的影响,得出了许多全新的结论,并在此基础上归纳出了该类型固体脉冲激光... 提出了开关型激光电源的一般等效原则,建立了一套可用于电路计算和分析的等效电路,并通过计算机的数值分析,研究了该电路的工作过程及电路各参数的变化对电路性能的影响,得出了许多全新的结论,并在此基础上归纳出了该类型固体脉冲激光电源的一般设计方法。实验上完成了一台双路2×15kW的脉冲激光电源,并获得了528W的激光输出。 展开更多
关键词 激光电源 开关型 固体激光器 脉冲
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固态高功率高重频脉冲源的研究与发展 被引量:5
13
作者 梁勤金 《电讯技术》 北大核心 2019年第10期1227-1236,共10页
全固态高功率高重频脉冲源技术是定向能武器高能激光、高功率微波发展的关键技术之一。重点介绍了固态脉冲源技术发展历程和国内外发展动态。总结了三类固态高功率高重频脉冲源研制设计方法与工作原理、核心关键技术、应用前景、发展启... 全固态高功率高重频脉冲源技术是定向能武器高能激光、高功率微波发展的关键技术之一。重点介绍了固态脉冲源技术发展历程和国内外发展动态。总结了三类固态高功率高重频脉冲源研制设计方法与工作原理、核心关键技术、应用前景、发展启示,以供相关人员参考。固态高功率高重频脉冲源具有全固态、高功率、小体积、轻重量、高可靠、长寿命等优点,在“激光打靶受控核爆模拟”实验研究、闪光X光照像、超宽带雷达、超宽谱通信、电子对抗、瞬态测量仪器等领域有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 定向能武器 固态高重频脉冲源 高功率 高压脉冲 高压半导体开关
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全固态Bouncer调制器的设计 被引量:1
14
作者 杨景红 田为 +1 位作者 何秀华 杨明 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第10期58-61,共4页
为改善调制器输出脉冲顶降,提出了一种基于绝缘栅双极晶体管串并联的全固态Bouncer调制器。介绍了全固态Bouncer调制器的基本原理和组成,分析了调制器工作过程,并给出了调制器工作时序关系;介绍了调制器Bouncer电路的设计,根据理论计算... 为改善调制器输出脉冲顶降,提出了一种基于绝缘栅双极晶体管串并联的全固态Bouncer调制器。介绍了全固态Bouncer调制器的基本原理和组成,分析了调制器工作过程,并给出了调制器工作时序关系;介绍了调制器Bouncer电路的设计,根据理论计算分析了影响电路参数的主要因素。文中设计的调制器要求输出脉冲电压50 kV,脉冲电流80 A,脉冲宽度1 ms,脉冲顶降小于1%。根据调制器指标,分别给出了常规电容直接放电和Bouncer调制器的设计结果,并对Bouncer调制器进行了仿真,证实设计的全固态Bouncer调制器能够满足指标要求。 展开更多
关键词 全固态Bouncer调制器 宽脉冲 顶降补偿 LC串联谐振 高频调制
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ns级快脉冲电源研制 被引量:1
15
作者 陈锦晖 韩谦 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期184-188,共5页
高重复频率ns级快脉冲电源是粒子加速器超快kicker注入引出技术中有待攻克的关键技术难题。本工作利用计算机仿真和桌面实验等手段从理论上研究了感应叠加技术、射频MOSFET开关及驱动电路技术,并在此基础上设计研制了1台10级感应叠加的... 高重复频率ns级快脉冲电源是粒子加速器超快kicker注入引出技术中有待攻克的关键技术难题。本工作利用计算机仿真和桌面实验等手段从理论上研究了感应叠加技术、射频MOSFET开关及驱动电路技术,并在此基础上设计研制了1台10级感应叠加的快脉冲电源性能样机。经初步测试,10级叠加性能样机在500Hz低频工作条件下,输出脉冲幅度>4.3kV,脉冲前沿<2.8ns,脉冲宽度<9ns,基本达到了预期目标。 展开更多
关键词 固态脉冲电源 大功率 高重复频率 超快脉冲
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一种用于高脉冲重复频率雷达的TBD检测算法 被引量:3
16
作者 张鹏 张林让 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期273-278,共6页
针对高脉冲重复频率雷达高速运动弱小目标检测的距离模糊问题,提出了一种基于动态规划的检测前跟踪算法。在目标的状态转移方程中,将目标的实际距离转化为模糊距离和模糊数两个变量,将解距离模糊问题转换为对模糊距离和模糊数的联合估... 针对高脉冲重复频率雷达高速运动弱小目标检测的距离模糊问题,提出了一种基于动态规划的检测前跟踪算法。在目标的状态转移方程中,将目标的实际距离转化为模糊距离和模糊数两个变量,将解距离模糊问题转换为对模糊距离和模糊数的联合估计问题。文中提出的基于动态规划的检测前跟踪算法,通过最大后验概率估计方法(MAP)联合估计目标的模糊距离、多普勒速度和模糊数的变化,在存在距离模糊的情况下完成了对高速弱小目标能量的积累和检测。仿真结果表明,在多重脉冲重复频率工作模式下,该算法对高速运动弱小目标具有很好的检测性能。 展开更多
关键词 高脉冲重复频率 距离模糊 模糊数 动态规划 检测前跟踪
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绝缘微堆质子直线加速器关键技术研究进展
17
作者 章林文 夏连胜 +8 位作者 谌怡 何佳龙 王卫 刘毅 张篁 朱隽 陈思富 石金水 邓建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期13-17,共5页
基于绝缘微堆技术的直线加速器由于其能够实现较高的粒子加速梯度,尤其在质子加速及肿瘤治疗领域的优势得到高度关注。目前该种加速器处于研发阶段,有一系列技术和工程问题有待解决。介绍了课题组在过去的两年里围绕建立一台1 MeV质子... 基于绝缘微堆技术的直线加速器由于其能够实现较高的粒子加速梯度,尤其在质子加速及肿瘤治疗领域的优势得到高度关注。目前该种加速器处于研发阶段,有一系列技术和工程问题有待解决。介绍了课题组在过去的两年里围绕建立一台1 MeV质子注入器原型样机在固态脉冲功率系统、绝缘微堆及质子束源等方面取得的研究进展。实现了耐压梯度接近20 MV/m的环形绝缘微堆样品,样品内径30 mm,外径50mm,厚度15mm,基本达到设计要求;固态脉冲功率系统实现了光导开关多路稳定工作模式,开关直流偏置耐压达到20kV,采用激光二极管触发同步系统在15路同步时实现了低于1ns的抖动,输出300kV的电压脉冲,输出电压脉冲宽度10ns;进行了低能质子加速束流动力学的初步分析和模拟工作,模拟结果表明采用微堆结构可以实现质子束的有效加速和传输。 展开更多
关键词 绝缘微堆 固态脉冲高压系统 质子束源 介质壁加速器
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110 kHz高重频多注速调管发射机
18
作者 戴大富 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第2期76-79,共4页
通过某110 kHz高功率多注速调管发射机的研制介绍了高重频发射机的设计要点,重点介绍了一种采用IGBT开关管串联组成的高重频高压固态浮动板调制器的设计,对调制器的电路组成和为实现高重频所采取的关键技术进行了简要的介绍,对发射机的... 通过某110 kHz高功率多注速调管发射机的研制介绍了高重频发射机的设计要点,重点介绍了一种采用IGBT开关管串联组成的高重频高压固态浮动板调制器的设计,对调制器的电路组成和为实现高重频所采取的关键技术进行了简要的介绍,对发射机的主要组成、高压电源和撬棒保护电路等也进行了简要的介绍。试验结果表明,采用固态开关串联完全可取代传统的真空管开关,在高重频的大功率雷达发射机中稳定可靠工作。 展开更多
关键词 高重频 多注速调管 全固态浮动板调制器
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勇于实践 努力创新——激光诞生四十年有感
19
作者 梅遂生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期134-135,共2页
以亲身经历的靶场激光测距技术研究开发工作为例 ,说明在高新技术研究开发工作中必须破除迷信努力创新 ,才不致在激烈竞争中落伍掉队。
关键词 创新 靶场 激光测距 固体激光器
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一种双回路驱动的纳秒快前沿高重复频率脉冲源 被引量:4
20
作者 黄寅 孟永鹏 +3 位作者 黄彦钦 王亚杰 高新宇 成永红 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期114-122,共9页
为满足电子设备在高重频、快前沿脉冲下的电磁损伤机理与工作防护技术研究的需要,本文利用漂移阶跃恢复二极管(DSRD)开断速度快、重复频率高等优点,基于正反向电流泵浦原理设计了一种新型双回路驱动的纳秒快前沿重复频率脉冲发生电路。... 为满足电子设备在高重频、快前沿脉冲下的电磁损伤机理与工作防护技术研究的需要,本文利用漂移阶跃恢复二极管(DSRD)开断速度快、重复频率高等优点,基于正反向电流泵浦原理设计了一种新型双回路驱动的纳秒快前沿重复频率脉冲发生电路。首先计算了双回路驱动脉冲发生电路的主要元件参数,建立了DSRD的PSpice等效模型,通过仿真分析了脉冲电路输入电压、触发时间、负载电阻、DSRD寄生电容等对输出脉冲前沿、脉宽(半峰宽)、幅值的影响规律,并通过电路参数优化得到了预期的脉冲输出指标,所设计的双回路驱动脉冲发生电路有效提升了储能电感充放电效率,提高了脉冲源工作频率。根据所设计的电路参数,最终研制出一台输出前沿1.87 ns、脉宽8.3 ns、幅值1 kV、工作频率3 MHz的纳秒快前沿高重复频率脉冲电源,为研究脉冲功率环境下的电磁效应和防护提供了实验手段和技术支持。 展开更多
关键词 快前沿 高重频 脉冲源 漂移阶跃恢复二极管
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