雷电电磁脉冲场模拟与测量技术研究

利用Marx发生器在GTEM小室内模拟了LEMP电场,针对LEMP场强高、前沿陡、脉冲宽度大的特点,提出了利用平行板电容分压器测量GTEM小室内雷电电磁脉冲场的方法。     

一种小型的高压毫微秒脉冲发生器及其应用

本文讨论了一种小型的高压毫微秒脉冲装置。该装置可以产生幅值120kV,上升前沿陡度大于5kV/ns、脉宽100ns 的高压脉冲,并已被用作REB 加速器的触发源、高压EMP 模拟器的脉冲源和研究介质击穿特性的能源。     

利用过阻尼电路合成高压方波脉冲

在过阻尼RLC电路分时放电的基础上,提出新型高压方波脉冲产生方法。理论分析表明:过阻尼RLC电路产生的双指数电压波与脉冲形成线产生的方形电压波具有类似的上升沿和平顶。电路模拟表明:通过人工过零技术可以对双指数电压波进行截尾,从而形成完整的高压方波脉冲。建立了原理验证性样机,由两组RLC电路构成,每组电路包含一台脉冲电容器和一只三电极场畸变气体开关,两组电路共用一个上升沿调节电感。实验证明:样机可以在电阻负载上输出幅值为17 kV、平顶宽度为330 ns～5.8μs、上升沿为100～350 ns的单极性高压方波脉冲。该方法适应性强,对负载变化不敏感,同时具有良好的可调节性,方波上升沿、平顶宽度连续独立可调。     

纳秒级电磁脉冲模拟器的研制

介绍了纳秒级电磁脉冲模拟器的组成和主要指标,分析了脉冲高压电源的各项参数对脉冲模拟器输出波形上升前沿的影响,给出了实测数值和波形。测量结果表明此电磁脉冲模拟器可以输出前沿大约为2 58ns、衰落时间约55ns的双指数脉冲波。     

电感储能高功率微波系统的数值模拟

介绍了REFORM程序,使用等效电路模型,研究了电感储能驱动高功率微波系统的性能问题。电路中考虑了初级能源,脉冲变压器,电爆炸丝切断开关,同轴传输线,火花隙陡化开关,以及微波二极管负载等。由模拟结果得到了一些有用的结论,即通过电路参数优化可以提高整个系统的效率,进而验证电感储能高功率微波系统方案的可行性。     

利用RLC电路合成高压方波脉冲

基于过阻尼RLC电路分时放电,提出了一种新型高压方波脉冲产生方法。理论分析表明过阻尼RLC电路产生的双指数电压波与PFL产生的方形电压波具有类似的上升沿和平顶。电路模拟表明通过人工过零技术可以对双指数电压波进行截尾,从而形成完整的高压方波脉冲。建立了原理验证性样机,由两组RLC电路构成,每组电路包含一台400 nF脉冲电容器和一只三电极场畸变气体开关,两组电路共用一个上升沿调节电感。实验证明样机可以在250 Ω电阻负载上输出幅值17 kV,平顶宽度330 ns~5.8 μs,上升沿100~ 350 ns 的单极性高压方波脉冲。该方法适应性强,对负载变化不敏感,同时具有良好的可调节性,方波上升沿、平顶宽度连续独立可调。     

基于PCB技术的延时线设计方法

为了设计大功率低损耗的延时线,提出了用多股窄印制线并行绕制替代单股印制线绕制、在某些特定位置将并绕的多股印制线交叉换位的多层PCB螺旋电感的设计方法,并用该电感和电容模拟电缆的分布参数电感和电容制作延时线。通过多股并绕交叉换位的方式可以增加电感的有效截面积,减小电感的涡流损耗,有效提高电感的品质因数。测试结果表明:该螺旋电感的品质因数在短波频段内有较大提高。利用该螺旋电感制作的200ns延时线在通1A电流50 W功率时,延时性能好、驻波比小、衰减量小,满足大功率低损耗的要求。     

杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响

使用电路模拟软件分析了脉冲电容器自身电感、磁开关绕组匝间电容以及磁芯处于不同工作状态时磁开关绕组自身阻抗等杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响。结果表明,匝间电容和磁芯处于未饱和状态下的绕组自身阻抗对系统的输出特性影响相对较小;磁芯处于饱和状态时,绕组自身阻抗对系统的电压传输效率影响较大;脉冲电容器的自身电感不仅会降低系统的电压传输效率,而且会同时影响到输出脉冲上升沿的宽度。基于以上结论,对基于电容负载的单级串联型磁脉冲压缩器进行了优化设计并研制了一台输出峰值电压26k V,脉冲上升时间由4.1ms压缩到1.2ms的串联型磁脉冲压缩器,电压传输效率大于92.5%。     

高压纳秒脉冲形成电路的分析与设计

分析了储能线和储能电容脉冲发生器中各种因素对脉冲前沿的影响,比较了二者的优劣,并设计了一种储能线脉冲形成电路。初步的试验表明,该装置能产生脉宽为3～4ns的脉冲。     

静电放电辐射场的实验研究

对人体 -金属ESD模型和家具ESD模型进行了讨论 ,介绍了其放电电流波形的主要特点及影响它们的主要因素。利用单极子天线和数字存储示波器对静电放电产生的电磁脉冲辐射场进行了实验研究。实验表明 ,ESD的辐射场在距离放电源几米以内是很短的窄脉冲 ,其脉冲持续时间约为几百ns,但其场强很大 ,典型可达几kV/m (在 1 8cm处 ) ,一般在约几百V/m (在 1 5m以内 ) ,共频谱主要分布在几十到几百MHz,频谱上限可以达到几个GHz.     

高机动性能导弹大迎角测量方法研究

简要介绍了嵌入式大气数据传感系统的概念及技术。针对高速高机动性能导弹大迎角高马赫飞行的特点,提出应用嵌入式大气数据传感技术解决导弹大迎角测量问题,并结合导弹自身特点,给出了迎角测量原理和方法,这对于新型导弹的设计具有一定的借鉴意义。     

ENO格式应用分析

对一类高阶、高分辨率的ENO格式进行了较为详细的讨论。通过一些典型算例的应用和同常用TVD类型格式的比较 ,说明了在计算中采用高阶格式分辨复杂流动结构的优越性。在对格式应用分析的基础上 ,指出了格式应用中需注意的问题。通过定量分析说明 ,高阶ENO格式在计算中 ,不但能够减少网格规模 ,而且能够明显提高计算物理量 ,特别是其导数的计算精度     

四种螺线管型爆磁压缩发生器的实验研究

实验研究了四种螺线管型爆磁压缩发生器,给出了其主要实验结果和结论。     

高精度高分辨率WENO格式分析与改进

高精度、高分辨率计算格式对提高超声速复杂流场的计算水平有重要的意义。WENO格式是在ENO格式基础上发展起来的一类新型高精度、高分辨率格式,本文在格式加权算法理论和数值分析的基础,对加权算法进行了改进,通过模型问题应用可以看出:改进后格式权值的计算更为光滑,仍具有高精度、高分辨率的性质,并克服了随网格变化而出现的波动现象。     

柱锥级联型爆磁压缩发生器的实验研究

研究了柱锥级联型爆磁压缩发生器。给出了主要实验结果。发生器的负载是3.5μH,最大电流是55.8KA,上升前沿是14.3μs,电压为30.5KV。平均电流放大倍数是6.4。     

高速机动反舰导弹防御技术

在分析高速机动反舰导弹和舰艇近程防御系统发展的基础上,研究了近程反导舰炮武器系统反应时间和精度等主要性能指标面临的突出问题,从改进拦截体制、灵活快速反应、多模型建立、机动检测和识别及改进预测方法等几个方面提出了技术改进措施,可为舰艇近程防御系统的后续发展提供技术参考和研究方向。     

10W/40高温重负荷润滑油在柴油发动机上的试验

为更好地研究高原地区车辆发动机与油料的适应性,针对高原地区特殊的地理环境气候特点,选用10W/40高温重负荷润滑油,对其进行了理化性能分析、350 h台架可靠性试验及高原实际行车试验。结果表明:该型润滑油具有优良的抗氧抗腐性、清净分散性和抗磨性,可满足高原地区大功率、重负荷柴油发动机的用油要求。     

电磁脉冲对高频结构的热效应分析

对于Cerenkov型器件,由高频结构温升引发的热脱附会造成的射频击穿,进而导致输出功率降低和脉冲缩短。基于此,研究了电磁脉冲对高频结构的加热温升效应,推导了高频结构的温升公式,指出了理论公式的适用范围,并给出了数值求解试件温升的方法。以二周期1 MV·cm^-1的高频结构为例,进行了温升的数值计算和仿真研究。结果表明,脉宽100 ns的单脉冲对不锈钢试件的温升效应明显高于其他材料。当系统工作在高重频时,电磁脉冲的温升作用可能使金属材料达到气体脱附的阈值从而引发气体脱附形成局部高压。该研究可为高功率微波源中的气体脱附以及射频击穿等研究提供参考。     

添加剂对米糠油清净性和氧化安定性的影响

植物油是一种潜在的绿色润滑剂基础油，但其氧化安定性较差制约了它的应用。考察了清净剂和抗氧剂对米糠油高温清净性及氧化安定性的影响。结果表明：传统的含有金属离子的清净剂及抗氧抗腐剂对米糠油的高温清净性及氧化安定性没有提高，甚至会降低这两者性能；而不合金属离子的抗氧剂TL-57能改善这两者性能。     

利用行波管放大器产生微波波段拍波实验

介绍了一种先利用初级源进行小功率合成产生微波波段拍波 ,然后再用单只行波管放大器进行功率放大产生较高功率微波波段拍波脉冲的方法 ,目的在于为高功率微波效应研究提供方便、实用的拍波效应源。实验结果显示 :利用单只行波管放大器可以在微波波段产生拍频为 1MHz～几百MHz的拍波 ,并可以调节两个频率分量在总输出中的功率比例 ,实验获取的拍波脉冲输出功率为 2kW ,脉冲重复频率为 10kHz。实践证明 ,这种方法可以满足部分高功率微波拍波效应研究的需要 ,有一定的推广应用价值