收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

折叠型平板Blumlein线及其应用研究

欧阳佳  
【摘要】: 高功率微波的军事应用对脉冲功率技术提出新的要求是向小型化和高平均功率发展。折叠型平板Blumlein线作为向该方向发展的脉冲功率源候选者之一目前得到了广泛关注。本文在研究折叠型平板Blumlein传输线的工作机理和运行特性基础上,研制了一台紧凑的折叠型平板Blumlein传输线,并用它驱动高功率微波源产生了百兆瓦级高功率微波。 本文的主要研究内容有以下几个方面。 在系统深入地调研固体介质和液体介质的电特性和其它参数基础上,确定了使用Kapton膜作为折叠型平板Blumlein线的传输介质;使用优质纯净的变压器油作为传输线的填充介质。Kapton材料有非常高的介电强度(200kV/mm)、还有耐热、耐辐射、耐有机溶剂等性能,能够承受电晕放电,可以用比较小的厚度(继而减小装置体积)实现较大的耐高电压强度。变压器油有与Kapton薄膜相近的相对介电常数、很高的电阻率、较高的击穿场强和很小的介质损耗角正切,所以选择变压器油作为折叠线填充介质是非常合适的。 对平板Blumlein线的工作机理进行了理论分析和电路模拟。利用无损耗传输线模型得到了平板Blumlein线的相关参数:特征阻抗、延迟时间和脉冲宽度、传输线电容、传输线击穿电场强度以及传输线总储能;在有损耗模型中增加了单位长度的电阻R和通过介质的单位长度电导G等参数。通过调整各种参数,利用有损耗模型模拟计算确定了折叠线介质厚度为5mm,铜板宽度20cm。采用电磁场分布模拟的方法确定了介质边缘宽度的最小值为3cm。 对折叠型平板Blumlein线的折叠部分的色散特性进行了理论分析,计算表明在我们感兴趣的频率范围内折叠部分的色散影响可以忽略。采用保角变换等多种方法对折叠部分的特征阻抗进行了系统分析,得出折叠部分的特征阻抗与平板部分的特征阻抗相差不大的结论。采用电路分析和电场分布计算模拟相结合的方法,对折叠型平板Blumlein线的折叠部分的特征阻抗和传输电压波的影响进行了详细分析,综合考虑工程上的实现问题,选取了合适的折叠方式:回转180°,折叠内半径r=10mm。 在理论计算基础上,设计制作了一个以Kapton薄膜为介质的折叠型平板Blumlein线(特征阻抗约为5Ω);还设计制作了一个尺寸为120cm×40cm×40cm的外箱盛放传输线主体、液体绝缘填充介质以及其它连接部件;研制了一个适合平板Blumlein线的多通道轨道开关,其具有体积小(φ60×300mm)和电感小(40nH)等优点。利用该折叠型平板Blumlein线装置在匹配负载上形成了电压600kV、脉宽100ns的电压波。设计制作了不同结构的水电阻作为折叠线的匹配负载,实验证明U形电阻最适合作为折叠型平板Blumlein线的匹配负载。 利用研制的折叠型平板Blumlein线装置驱动强流电子束二极管产生了500kV、50kA、100ns的电子束;并以此驱动低阻抗的微波源(MILO)产生了高功率微波:实验表明,在二极管电压550kV,电流40kA,电压脉冲半高宽80ns时,利用该折叠型平板Blumlein线装置驱动C波段MILO输出了峰值功率达350MW,脉宽为40ns的高功率微波。 所研制的折叠型平板Blumlein线装置与输出相同电功率的传输线相比不仅大大减小了体积和重量,而且它不需要附加液体循环系统和其它辅助设备,这样两个特点使折叠型平板Blumlein线有利于向模块化集成的方向发展,为脉冲功率装置的小型化和集成化提供了一个非常有意义的方法和途径,因此具有较高的应用价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 欧阳佳;刘永贵;刘金亮;王明星;冯加怀;;折叠型平板Blumlein线的理论与实验研究[J];强激光与粒子束;2007年06期
2 曹胜光;钱宝良;贺军涛;王弘刚;李达;;全固态脉冲功率源驱动Ka波段相对论返波管振荡器[J];强激光与粒子束;2010年04期
3 廖旭;任学藻;周自刚;李正红;;一种新型的高功率微波脉冲功率源研究[J];电子科技大学学报;2007年04期
4 曹绍云;谭杰;范植开;胡克松;吴勇;侯玺群;;螺旋脉冲形成线实验研究[J];强激光与粒子束;2006年06期
5 王庆峰;高国强;刘庆想;张政权;胡克松;;脉冲形成网络的设计与实验研究[J];强激光与粒子束;2009年04期
6 黄华;何琥;雷禄容;刘振帮;金晓;王淦平;郭焱华;;线性变压器源驱动相对论速调管放大器的初步实验[J];强激光与粒子束;2011年06期
7 李志强;钟辉煌;樊玉伟;舒挺;杨建华;许流荣;赵延宋;;新型电感储能脉冲功率驱动源[J];强激光与粒子束;2010年04期
8 钟哲夫;高功率微波束的旋摆扫描方法[J];强激光与粒子束;2001年03期
9 侯德亭,周东方,牛忠霞,王玉光;由折射指数计算高功率微波的击穿阈值[J];信息工程大学学报;2004年02期
10 胡涛,毛天鹏,周东方;高功率微波大气传输轨迹模拟[J];信息工程大学学报;2004年02期
11 袁成卫,钟辉煌,刘庆想,钱宝良;半径渐变同轴波导模式耦合系数研究[J];强激光与粒子束;2005年08期
12 李少甫,丁武,杨中海;新型高功率虚阴极径向反射速调管振荡器[J];强激光与粒子束;2005年11期
13 樊玉伟;钟辉煌;郑世勇;舒挺;;X波段磁绝缘线振荡器的模拟研究(英文)[J];强激光与粒子束;2006年03期
14 邹伟;侯德亭;王芊;牛忠霞;周东方;;高功率微波在电离层中传播的折射率研究[J];强激光与粒子束;2006年10期
15 王聪敏;张博;;WCDMA系统中PIM的分析与测量[J];现代电子技术;2007年21期
16 王晴;袁军;张和华;尹志勇;种银保;;HPM对军用医疗装备的影响及防护研究[J];医疗卫生装备;2009年10期
17 巨金川;葛行军;钟辉煌;舒挺;;1.6GHz同轴相对论返波振荡器耦合阻抗(英文)[J];强激光与粒子束;2010年01期
18 宋刚永;聂开俊;;W波段准光模式变换器的优化仿真设计[J];信息技术;2010年11期
19 舒楠;张厚;李圭源;;强电磁脉冲对雷达系统影响分析[J];战术导弹技术;2011年01期
20 秦钊;路明;刘敬蜀;王孝福;张戎;;高功率微波对无线电引信的效应分析[J];舰船电子工程;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈虹;夏芳;宋磊;沈卫超;;高功率微波数值仿真通用数据格式及其I/O接口实现[A];中国工程物理研究院科技年报(2008年版)[C];2009年
2 刘国治;;高功率微波技术研究进展及发展趋势浅析[A];第三届全国加速器技术学术交流会论文摘要集[C];2007年
3 杨一明;;高功率微波与电子系统电路单元相互作用的理论分析[A];第三届全国加速器技术学术交流会论文摘要集[C];2007年
4 周海京;丁武;刘庆想;;VLASOV天线的研究[A];第六届全国激光科学技术青年学术交流会论文集[C];2001年
5 徐龙;杨陟华;潘秀颉;曹珍山;朱茂祥;;高功率微波长期暴露的初步安全性评价[A];中国毒理学会第五次全国学术大会论文集[C];2009年
6 钟哲夫;李浩;;高功率微波输出窗的介质物理光学分析[A];四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集[C];2005年
7 徐龙;杨陟华;潘秀颉;曹珍山;朱茂祥;;高功率微波长期暴露的初步安全性评价[A];中国毒理学会放射毒理专业委员会第七次、中国毒理学会免疫毒理专业委员会第五次、中国环境诱变剂学会致突专业委员会第二次、中国环境诱变剂学会致畸专业委员会第二次、中国环境诱变剂学会致癌专业委员会第二次全国学术会议论文汇编[C];2008年
8 高亚兵;王德文;彭瑞云;陈浩宇;杨红;邓桦;曹晓哲;王水明;赵梅兰;崔雪梅;崔玉芳;陈建魁;;脉冲式兆瓦级高功率微波照射后狗某些生化指标的改变[A];第五届全国生物医学体视学学术会议、第八届全军军事病理学学术会议、第四届全军定量病理学学术会议论文汇编[C];2002年
9 沈旭明;金晓;和天慧;;L波段高功率微波脉冲压缩双路并联功率合成结构设计[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
10 程云;和天慧;刘婕;陈亚男;都兴绍;;高功率微波脉冲压缩储能谐振腔的测量与调试[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 欧阳佳;折叠型平板Blumlein线及其应用研究[D];国防科学技术大学;2007年
2 樊玉伟;磁绝缘线振荡器及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
3 张伟军;UWB-HPM空间目标探测雷达实验系统及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
4 袁成卫;新型高功率微波共轴模式转换器及模式转换天线研究[D];国防科学技术大学;2006年
5 高景明;陡化前沿Marx发生器及其应用研究[D];国防科学技术大学;2009年
6 张义荣;基于机器学习的入侵检测技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 王明阳;非合作超宽带冲激无线电信号检测技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 耿淑敏;FM-CW SAR信号处理关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
9 许丹;辐射源指纹机理及识别方法研究[D];国防科学技术大学;2008年
10 李颖;平衰落信道下多天线系统中的信号检测算法研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张泽海;螺旋波纹波导高功率微波脉冲压缩研究[D];国防科学技术大学;2007年
2 杨雨川;高功率微波武器对卫星电子系统的威胁及防护技术[D];国防科学技术大学;2008年
3 曾继来;计算机的高功率微波效应研究[D];国防科学技术大学;2007年
4 周恒;偶极天线用于高功率微波功率测量的研究[D];国防科学技术大学;2008年
5 刁振河;高功率微波防护的相关问题研究[D];国防科学技术大学;2006年
6 赵林;高功率相对论磁控管(Magnetron)的研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 曹亦兵;低阻无箔渡越辐射振荡器的研究[D];国防科学技术大学;2008年
8 王洪海;同时双向传输接口的研究与实现[D];国防科学技术大学;2006年
9 葛斌;水介质带绕螺旋Blumlein线的研究[D];国防科学技术大学;2007年
10 张强;同轴馈电双波段馈源系统的研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;关于建立高校毕业生就业见习制度的通知[N];中国人事报;2006年
2 本报记者  潘继红;亚航展有望成为全球最大民用航空工业展会[N];国际商报;2007年
3 任征 文伟;国防电子展搭建贸易良好平台[N];中国贸易报;2006年
4 蒙志军;加快创新步伐 提供科技支撑[N];湖南日报;2007年
5 证券时报记者 李坤李沫;江苏三友参与北斗系统产品研发[N];证券时报;2007年
6 廖文根;779个项目荣获国防科技奖[N];人民日报;2007年
7 本报记者 刘立红;点亮和谐家园的明灯[N];中国老年报;2009年
8 本报记者 王握文;问题的支点作用有多大[N];解放军报;2009年
9 记者 郑黎;省政府与国防科工委共建长春理工大学[N];长春日报;2006年
10 本报记者 李亦金曹卫新;江苏三友支持北斗卫星系统项目[N];证券日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978