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。     

爆磁压缩发生器延时控制系统分析及实现

针对爆磁压缩发生器高精度延时起爆控制的要求,建立了基于电路控制延时方案的最佳起爆时序模型,分析了其时序误差散布。设计了一种爆轰驱动飞片型高功率放电开关,通过数值仿真分析了开关的耐压能力及飞片变形。实验测试了6发开关的闭合放电性能,数据表明:开关两极间电压5k V时未出现击穿现象,闭合响应时间分布在66±5μs以内、标准差2.7μs,开关导通时间≥900μs,放电效率接近90%。采用小型爆磁压缩发生器与延时控制系统进行了联调实验,结果表明:爆磁压缩发生器运行时刻与电流峰值时刻相差1.8μs,延时误差7.8%,延时控制系统满足高精度起爆控制的要求。     

高功率水介质开关加载脉冲电压波头的数值分析

文中对02号实验装置——高功率脉冲水介质开关上加载的脉冲电压的波头作了数值分析,理论上讨论了各参数对水开关工作性能的影响,得出了C_M/C对水击穿特性影响很大的重要结论,从而给高功率亚微秒水开关的设计提供了理论依据。本装置的大量实验数据验证了计算的正确性。     

高压强流脉冲变压器

在脉冲功率调制系统研究中 ,其核心技术之一是脉冲变压器的研制。本文描述了脉冲变压器的技术要求和结构参数设计 ,并给出了实验测试结果 :变压器的初级电感为 3 6μH ,耦合系数为 0 77。当初级输入电压为 60kV时 ,次级输出电压可达到 50 0kV。     

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。     

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。     

水下高重频距离选通成像雷达同步控制器设计

设计了一种信号延时和宽度大范围精确可调的同步控制器,以产生水下高重频距离选通成像雷达中ICCD同步门控信号。该同步控制器由光电-模数转换电路和门控信号发生器两部分组成,其中光电-模数转换电路可实现激光脉冲信号的采集和模数转换;门控信号发生器基于FPGA内部计数器构建了信号时域参数粗调模块,并采用时钟延时芯片组成了信号时域参数精调模块。实验测量表明:该同步控制器输出信号能达到10ps的理论控制精度和100μs以上的控制范围,信号沿抖动约为0.5ns。     

升压电源软开关电路仿真研究

介绍了一种新颖ZCT推挽正激软开关升压电源主电路,对该主电路工作原理进行了详细分析,并对辅助谐振电路参数进行公式推导。利用MATLAB/ SIMULINK软件搭建了仿真模型,优化了主电路参数,记录了电路关键参数波形图。通过电路仿真验证了该电路工作原理分析的正确性,同时为ZCT推挽正激软开关升压电源的研制奠定了理论基础。首次提出了坦克炮控系统软开关技术。     

核电磁脉冲模拟器放电回路的数值分析

介绍了核电磁脉冲模拟器的组成和主要参数,分析了核电磁脉冲模拟器回路的暂态过程,讨论了电路参数、火花电阻和陡化开关击穿时刻对脉冲波形的影响,并提出了改善输出波形的方法。     

基于高速数字逻辑器件的超宽带脉冲设计和应用

在对现有几种典型的超宽带脉冲产生方法分析的基础上, 采用组合高速数字逻辑器件实现了一种简单的产生超宽带纳秒级窄脉冲的电路,并对产生的窄脉冲进行时域叠加合成高阶波形.实验电路测试结果与理论分析和仿真吻合良好.实验表明,该窄脉冲产生电路能得到重复频率100 MHz、幅度达446 mV的窄脉冲.最后,结合UWB调制技术对该发射机的信息传输速率进行了分析.     

一种宽带信号产生的DDS PLL Hybrid新型结构及实现

DDS+PLL Hybrid结构兼顾DDS和PLL的优势,但也兼具DDS和PLL的缺点:宽带信号性能较差;零相位误差跟踪的实现难度大;环路稳定性差;较长的捕获时间;调频斜率受限等。提出了在传统的DDS+PLL Hybrid结构中增加频率扫描电路的方法,能够有效降低环路设计难度,提高了捕获速度。扫频电路使大带宽、短脉冲的调频信号的产生成为可能。同时提出了预失真相位补偿的方法,极大地提升了信号的脉压性能。设计了实验电路,对所提出的电路结构和相位补偿方法进行了验证。试验结果表明,在环路带宽为1MHz和2MHz时,环路的捕获时间分别减小为2.175μs和1.032μs;相位误差小于4°;信号的脉压性能接近理想,主瓣宽度与理想值相同,PLSR优于-38dB,ISLR优于-9.5dB。     

锁相倍频开关式跟踪滤波器

本文提出一种简单的跟踪滤波器电路,该电路可用于多普勒雷达,主要由开关式带通滤波器和锁相环组成。实验结果表明,它具有捕捉范围宽、捕捉时间短和在噪声背景下有令人满意的性能等特点。     

电爆炸切断开关的实验研究

电感储能系统中的关键技术是切断开关技术,本文论述了导体的电爆炸机制,以及作为切断开关爆炸导体参数选取的经验公式,并设计了一种爆炸导体切断开关的装置结构,在实验中取得了较好的结果。通过调节导体参数,可得到脉宽２８０ｎｓ,电压增益达到十几倍的高功率脉冲信号,其结果对我们通过用虚阴极二极管等器件作负载来产生高功率微波有重要的意义。     

杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性影响*

使用电路模拟软件(P-Spice)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电阻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递效率,同时会影响到输出脉冲上升沿的宽度。基于以上的结论,对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26kV,脉冲上升时间由4.1us压缩到1.2us的串联型磁脉冲压缩器,电压传输效率大于92.5%。     

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%。     

软开关技术对双边LCCL谐振结构的 ICPT系统的影响

为研究软开关技术的应用对双边LCCL谐振结构的ICPT系统特性的影响,首先分析了双边LCCL谐振结构的工作原理,推导出了该结构下逆变器开关管关断电流的完整数学模型;然后,基于该模型设计了一种基于双边LCCL谐振结构的软开关实现方法,该方法通过对初级侧补偿电容的取值进行优化,可分别实现零电流关断(ZCS)或零电压开通(ZVS)两种类型的软开关;最后,仿真和实验验证了所提方法的正确性和可行性,并从功率因数、开关管通态损耗、元件应力和输出电流稳定性的角度对比了两种软开关参数下系统的特性。     

毫微秒正脉冲高电压击穿的水介质开关特性实验研究

本项研究是亚微秒负脉冲高电压击穿的水介质开关特性的实验研究工作的继续。研究结果表明,当毫微秒脉冲击穿时,要考虑电极间水电容的波阻抗对触发器脉冲能量的泄漏。     

PC104架构的多信息同步航空电磁收录系统研制

针对时间域航空电磁领域二次场晚期信号呈e指数衰减的特性,结合收录系统对航空电磁信息和GPS串行信息的同步需求,并考虑到高可靠性和宽温的应用环境,采用多线程、边沿检测、异步FIFO等技术,设计了基于PC104架构的多信息流数据同步的时间域航空电磁收录系统。实验证明,该系统实现了192 kSa/s采样率下二次场电压信息、发射电流信息与1 Hz GPS串行流信息的收录,同步精度达到了5.2μs。     

高功率全固态微波纳秒级脉冲源的设计与应用

基于雪崩三极管雪崩效应,研制出了一种数千伏、纳秒级脉冲源。其为全固态微波PCB电路结构形式,利用数字电路产生可控重频触发信号,脉冲全底宽度400ps～2ns可调,重频1k～1000kHz可调,脉冲幅度360～2600V可调,峰值功率可达135kW。详细讲述了电路设计、器件选择以及重要电路结构。针对高压窄脉冲引起的特殊问题,提出了新颖的欠电荷充电法以及有效的梳状PCB(印刷电路板)结构。电路性能优良、稳定可靠,已投入超宽带目标探测实验系统应用。     

振动信号变换器的设计与实现

多传感器采编器能够实现复杂环境下对飞行体在发射过程中振动加速度、冲击加速度、压力、温度等动态参数的实时测量和记录。传感变换器电路的性能直接影响采集系统的采样精度。为了实现准确测量,对广泛应用于工程实践中的高阶集成开关电容滤波器产生的混叠效应的抑制方法进行分析及实验。实现了一种可程控放大、具有稳定通带截止频率的振动信号变换器设计。实验结果表明,该变换器电路具有体积小、集成度高、滤波衰减陡度大,频率测试精度高等特点。