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一種矩形脈沖發(fā)生器的制造方法

文檔序號:9813717閱讀:521來源:國知局
一種矩形脈沖發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脈沖產(chǎn)生技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種矩形脈沖發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]矩形納秒脈沖是指輸出波形持續(xù)時間為納秒且具有平頂?shù)碾姶判盘枴>匦渭{秒脈沖的特性由脈沖前后沿時間、脈沖半高寬、矩形度、脈沖重復(fù)頻率等參數(shù)表征。隨著微細電化學(xué)加工、電火花加工等精細化加工、超輻射及激光器的發(fā)展,脈沖矩形納秒脈沖涌現(xiàn)出大量的應(yīng)用需求,且朝著高重頻、窄脈寬方向發(fā)展。矩形脈沖可以通過脈沖形成網(wǎng)絡(luò)(PFN)或者傳輸線產(chǎn)生矩形脈沖,但是要產(chǎn)生幾十納秒寬帶以下的矩形脈沖,F(xiàn)PN難于勝任。因此,國內(nèi)外大多采用傳輸線來產(chǎn)生納秒級的矩形脈沖。經(jīng)過多年發(fā)展,國內(nèi)外傳輸線產(chǎn)生納秒矩形脈沖發(fā)展為兩類,一類為傳輸線類,根據(jù)傳輸線末端連接方式,主要分為2種方式。一為傳輸線末端自行斷開,如單線的一端斷路結(jié)構(gòu),雙線的blumlein線的一根線末端短路或者斷路結(jié)構(gòu);二為傳輸線末端用電路斷開,以解決末端自行斷開時的波形后沿拖尾問題。這兩種方式產(chǎn)生的矩形波形在效率、分布參數(shù)控制及結(jié)構(gòu)上三者很難達到一個較好值。對于單線來說,在同樣供電下,輸出電壓功率低于雙線;而雙線則因結(jié)構(gòu)方式使得分布參數(shù)控制較難,脈沖越窄波形特性越差;對電路斷開來說,因為要增加一組開關(guān),同時需要復(fù)雜的匹配線路,因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為此,為了提高脈沖的輸出質(zhì)量及可靠性,各國都在極力研發(fā)新型的脈沖發(fā)生線路。在矩形納秒脈沖的線路及開關(guān)研究方面,美國、俄羅斯、日本及歐洲國家做得較為深入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種幾十納秒寬帶以下矩形納秒脈沖發(fā)生器,提升現(xiàn)有窄脈寬矩形脈沖發(fā)生器的性能,提高了發(fā)生器的可靠性??蓮V泛應(yīng)用于微細電化學(xué)加工、電火花加工等精細化加工、超輻射及激光器驅(qū)動系統(tǒng)等領(lǐng)域要求。
[0004]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種矩形脈沖發(fā)生器,包括:矩形脈沖形成線Tl、脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3,所述矩形脈沖形成線Tl、脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3均包括內(nèi)芯和纏繞在內(nèi)芯表面的外皮;
所述矩形脈沖形成線Tl內(nèi)芯兩端連接到開關(guān)K的同一端,開關(guān)K的另一端連接到地電位,矩形脈沖形成線Tl 一端的內(nèi)芯連接到充電電源,
所述矩形脈沖形成線Tl的外皮上一端連接到脈沖功率合成傳輸線T2的內(nèi)芯,另一端連接到脈沖功率合成傳輸線T3的內(nèi)芯,
所述脈沖功率合成傳輸線T2另一端的內(nèi)芯連接到所述脈沖功率合成傳輸線T3另一端的外皮,
所述脈沖功率合成傳輸線T3與脈沖功率合成傳輸線T2連接一端的內(nèi)芯連接輸出負載, 所述一脈沖功率合成傳輸線、脈沖功率合成傳輸線的外皮均連接到地電位。
[0005]在上述技術(shù)方案中,所述脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3的長度、阻抗相等。
[0006]在上述技術(shù)方案中,所述脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3的長度大于矩形脈沖形成線Tl的長度。
[0007]在上述技術(shù)方案中,所述脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3外皮上的地電位與開關(guān)K的地電位為等電位點焊接于同一點。
[0008]在上述技術(shù)方案中,所述矩形脈沖形成線Tl與充電電源之間連接有限流隔離電阻。
[0009]—種矩形脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖的方法,
通過充電電源給矩形脈沖形成線Tl進行充電,然后斷開開關(guān)K,
在矩形脈沖形成線Tl的兩端的外皮上產(chǎn)生兩個相同的矩形納秒脈沖,
兩個脈沖同時饋入到脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3的內(nèi)芯,通過在脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3上的傳輸,在脈沖功率合成傳輸線(T3)的另一端內(nèi)芯上實現(xiàn)脈沖功率的合成并輸出。
[0010]在上述技術(shù)方案中,所述矩形納秒脈沖的寬度由矩形脈沖形成線Tl的長度決定。
[0011]在上述技術(shù)方案中,所述矩形納秒脈沖的寬度的寬度值為矩形脈沖形成線Tl的延遲時間。
[0012]綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:提供幾十納秒寬帶以下矩形納秒脈沖的實現(xiàn)方式,提升了現(xiàn)有窄脈寬矩形脈沖發(fā)生器的性能,簡單的線路結(jié)構(gòu)提高了發(fā)生器的可靠性??蓮V泛應(yīng)用于微細電化學(xué)加工、電火花加工等精細化加工、超輻射及激光器驅(qū)動系統(tǒng)等領(lǐng)域要求。
【附圖說明】
[0013]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明,其中:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
[0015]如圖1所示,本發(fā)明的矩形脈沖發(fā)生器,主要由兩部分組成,一是矩形脈沖形成線Tl,脈沖形成線Tl由內(nèi)芯和纏繞在內(nèi)芯上的外皮組成,內(nèi)芯為充電正極,內(nèi)芯的兩端共同連接到開關(guān)K的一端,開關(guān)K的另一端連接到地電位。矩形脈沖形成線Tl內(nèi)芯其中一端連接充電電源,矩形脈沖形成線Tl與充電電源之間連接一個限流及隔離電阻Re,電阻Re為矩形脈沖形成線Tl的充電限流電阻,通過它可以限定最大充電電流;同時當(dāng)開關(guān)K斷開時,可以隔離矩形脈沖形成線Tl兩端產(chǎn)生的脈沖對電源的沖擊。
[0016]本發(fā)明的另一部分是功率合成部分,該部分包括兩根傳輸線脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3,兩根傳輸線的結(jié)構(gòu)與矩形脈沖形成線相同;矩形脈沖形成線Tl一端的外皮連接脈沖功率合成傳輸線T2的內(nèi)芯,矩形脈沖形成線Tl另一端的外皮連接脈沖功率合成傳輸線T3的內(nèi)芯,脈沖功率合成傳輸線T2、脈沖功率合成傳輸線T3的另一端通過導(dǎo)線連接在一起。導(dǎo)線一端連接到脈沖功率合成傳輸線T2的內(nèi)芯,另
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