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高功率微波的应用对脉冲功率技术

来源:    作者:     发布时间:2013-02-04 09:14:12     点击数:

3)在调研、比较和理论分析的基础之上,设计了S波段15ff2锥形MILO负载并开展了实验研究。从MILO的色散关系出发,设计了器件结构尺寸,并进行了模拟优化和实验研究。该器件在电压500kV,电流35kA的条件下获得了效率11%、功率2GW、频率2.65GHz的高功率微波输出。MILO在长脉冲情况下运行的研究结果表明,脉冲功率源输出电压波形质量差是造成微波波形质量较差的关键因素。对不同负载结构对微波输出性能影响的研究表明,采用石墨负载收集极是一个良好的选择。

4)开展了新型电感储能脉冲功率源驱动二极管的实验研究。通过对所研制的脉冲功率源驱动虚阴极振荡器(Virtualcathodeoscillator,简称VCO)、15f)MILO、20t2MILO等作为二极管负载的实验研究,明确了脉冲功率源的工作特性。对二极管电流和电爆炸丝根数与充电电压比值(n/∽)的关系研究表明,存在最优的门/以,可使脉冲功率源获得最大的电流输出。调整陡化开关气压的研究表明,合理的开关气压是获得良好脉冲波形质量的保证。改变储能电感三2的研究表明,通过调整电感大小容易改变输出波形。对实验中出现的脉冲缩短问题进行了深入研究,明确了二极管击穿和电爆炸丝开关沿面爬电是发生脉冲缩短问题的主要原因。开展了驱动S波段15Q锥形MILO的初步实验研究,在二极管电压300kV、电流22kA、脉冲宽度214ns的条件下,获得了功率200MW、脉冲宽度66ns的高功率微波输出。

5)在理论分析和实验研究的基础之上,提出了紧凑化的设计思想,开展了紧凑化结构设计。详细介绍了紧凑化设计思路,对各关键部件进行了结构设计和静电场分析,得到了长不超过lm,直径不超过0.65m,技术指标为电压500kV、电流34kA、脉冲宽度160ns的紧凑化结构模型。另外还提出了全固态化设想并进行了电路仿真验证。1

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