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