紧凑型重复频率脉冲功率源的探索的研究.pdf

西南交通大学研究生学位论文王麽燧±业电磁场皇邀这堇丕指导老师塞』废塑婴究员年姓名申请学位级别专二零一一年八月一弩一一,牛八月级国内图书分类号:密级:公开
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特挪签名艘千指导老师签名汐。甹拟.,一嘲·多叫槐C艽疵帽臼谌ㄊ椤划丑搠西南交通大学学位论文版权使用授权书扔加本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉岸作名—厂签乳日位学
偶甲么凇殇厂耕瑚西南交通大学博士学位论文创新性声明,粉~本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:、初级储能两大功能,成形系统输出的中等高压脉冲通过直线变压器升压后直接驱动负载,整个系统只有一次能量压缩有利于系统的小型化;同时利用商业化的中等高压开关代替工作在数百千伏甚至是上兆伏的气体火花开关,提高了系统的稳定性及可靠性。章第节岢隽死酶呓榈绯J湍诟刑沾傻缛萜饕约敖鹗舭逍纬傻木确植嫉绺校研制可用于慢充电的低阻抗脉冲成形系统,理论分析及仿真模拟表明基于该成形技术的脉冲形成网络可获得欧姆量级、百纳秒的中短脉冲,且输出波形质量好。章第状味怨谏奶擅拙Т判驹~段诘拇呕摺⒙龀导磁率、磁芯有效截面积和平均磁回路长度等参数对能量传递效率的影响、磁芯在热处理过程中与氧气接触在带材表面形成的氧化膜的耐压能力等一系列脉冲磁性能参数开展了研究。章第、哉植甲魑?9匮邮钡氖P停致哿硕嗦房9赝焦ぷ魇保9囟动、单路输出波形前沿对直线变压器驱动源多路波形叠加的影响,、工作电流、脉冲宽度⒅馗雌德条件下的抖动、延迟特性进行了详细的研究。章第、、输出脉冲功率⑹涑雎龀蹇矶、输出脉冲频率,并开展了初步的重频运行实验研究。章第、作学名Ⅳ签卧日位一
摘要西南交通大学博士研究生学位论文第重复频率脉冲功率源是脉冲功率技术的重要研究方向之一,具有重要的军用价值和较好的民用前景。紧凑型重复频率脉冲源以高功率微波需求为牵引,是高功率微波的核心技术之一,基于直接驱动技术的脉冲功率源是紧凑型重复频率脉冲源发展的重要技术途径之一,目前得到了广泛的关注。本文在对基于甃际醯穆龀骞β试唇邢晗傅睦砺鄯治觥⒌缏纺D和基础实验研究的基础上,设计并研制了一台个单元模块感应叠加而成的紧凑型脉冲功率源,并开展了实验研究。本文的设计思想和研究成果对基于甃拓扑结构的脉冲功率源的研制具有重要的指导意义,为基于直接驱动技术的脉冲功率源在高功率微波等领域的应用奠定了基础。本论文所作的主要工作包括:介绍了基于直接驱动技术脉冲功率源的技术背景和发展历程,重点阐述了基于甌、狹韧仄私峁沟闹苯忧际趼龀骞β试吹墓丶侍狻⒂湃点以及发展趋势,同时对可实现重复频率运行脉冲功率源的技术途径进行了分析研究,重点对基于水介质螺旋型脉冲形成线拓扑结构的脉冲功率源进行了理论设计及仿真模拟。在此基础上结合高功率微波的需求和捎弥苯忧际醯奶氐悖岢隽私舸型重复频率脉冲功率源的新型拓扑结构:狶紧凑型重复频率脉冲功率源。基于该拓扑结构设计了一台脉冲功率源,其设计技术参数为输出脉冲电压⑹涑脉冲功率、输出脉冲宽度⑹涑雎龀迤德庵滞仄私峁沟穆龀骞率源在国内外尚未见到报道。论文围绕基于甃技术的紧凑型重复频率脉冲功率源进行较为深入系统的探索研究。为实现上述设计,论文提出并研究了一种基于低感陶瓷电容器的新型脉冲成形技术。首先在探讨基于甃技术的脉冲功率源对脉冲成形系统需求的基础上,系统深入得分析了固体介质和液体介质的脉冲形成线以及基于薄膜电容器的脉冲形成网络在输出低阻抗百纳秒高压脉冲时存在的局限性,由此提出了利用高介电常数的低内感陶瓷电容器以及金属板形成的均匀分布电感,研制可用于慢充电的低阻抗脉冲成形系统,理论分析及仿真模拟表明基于该成形技术的脉冲形成网络可获得欧姆量级、百纳秒的中短脉冲,且输出波形质量好。在此基础上设计加工了匹配阻抗欧姆、输出脉冲宽度腂吐龀逍纬赏缫约捌ヅ渥杩欧姆、输出脉冲宽度牡ハ咝脉冲形成网络并开展了实验研究。实验研究结果表明其输出波形质量良好波形前沿可达,为发展基于甃技术的紧凑型脉冲功率源奠定了基础。此外,还利用有限元仿真软