留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

大动态高精度有界波电磁脉冲模拟器设计

周开明 李铮迪 邓建红

周开明, 李铮迪, 邓建红. 大动态高精度有界波电磁脉冲模拟器设计[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 063004. doi: 10.11884/HPLPB202032.190373
引用本文: 周开明, 李铮迪, 邓建红. 大动态高精度有界波电磁脉冲模拟器设计[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 063004. doi: 10.11884/HPLPB202032.190373
Zhou Kaiming, Li Zhengdi, Deng Jianhong. Design of a high-precision and widely tunable bounded-wave electromagnetic pulse simulator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 063004. doi: 10.11884/HPLPB202032.190373
Citation: Zhou Kaiming, Li Zhengdi, Deng Jianhong. Design of a high-precision and widely tunable bounded-wave electromagnetic pulse simulator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 063004. doi: 10.11884/HPLPB202032.190373

大动态高精度有界波电磁脉冲模拟器设计

doi: 10.11884/HPLPB202032.190373
基金项目: 国防科工局项目(JCKY2016212B034);中物院复杂电磁环境科学与技术重点实验室项目(2015E-03-2,2015E-06-1)
详细信息
    作者简介:

    周开明(1967—),从事强电磁脉冲模拟、试验、效应测试等研究工作;zhkm50121@126.com

  • 中图分类号: TM832

Design of a high-precision and widely tunable bounded-wave electromagnetic pulse simulator

  • 摘要:

    介绍了一种精细化、连续可调的中型有界波电磁脉冲模拟器,该模拟器配置了前沿快、结构紧凑、脉冲电压调节范围宽、自动化程度高的新型高压脉冲源,实现了全系统的计算机光纤控制,解决了控制系统抗干扰问题,提升了源的模拟能力和设备的应用范围。模拟器的具体指标为:脉冲前沿约2.5 ns,半高宽约23 ns,工作空间4 m×4 m×5.8 m,输出电场强度在0.2~60 kV/m范围内连续可调。

  • 图  1  高压脉冲源锐化结构等效电路

    Figure  1.  Equivalent circuits for steepening pulse edge of pulse generator

    图  2  高压脉冲源总体设计框图

    Figure  2.  Circuit schematics of the pulse generator

    图  3  储能电容器布局

    Figure  3.  Layout of energy storage capacitors

    图  4  电磁脉冲模拟器示意图

    Figure  4.  Sketch map for the electromagnetic pulse simulator

    图  5  分布式负载设计示意图

    Figure  5.  Sketch map for the design of distributed load

    图  6  高压脉冲源实物图

    Figure  6.  A photo of the high voltage generator

    图  7  模拟器电场输出波形(横轴为时间,50 ns/diV;纵轴为输出电压)

    Figure  7.  Output waveform of the electromagnetic pulse simulator

  • [1] 王建国, 牛胜利, 张殿辉, 等. 高空核爆炸效应参数手册[M]. 北京: 原子能出版社, 2005.

    Wang Jianguo, Niu Shengli, Zhang Dianhui, et al. Handbook of effects and parameters for high-altitude nuclear explosions. Beijing: Atomic Energy Press, 2005
    [2] 郭英俊. 核电磁脉冲的模拟试验和模拟技术[J]. 抗核加固, 1984, 1(1):30-3. (Guo Yingjun. Simulation test and technology of NEMP[J]. Nuclear Hardening, 1984, 1(1): 30-3
    [3] 徐君, 张贤明, 韩敏, 等. 绝缘油击穿电压实验研究[J]. 重庆工商大学学报(自然科学版), 2008, 25(1):71-73. (Xu Jun, Zhang Xianming, Han Min, et al. Study of the experiment of breakdown of electric insulation oil[J]. Journal of Chongqing Technology and Business University(Natural Science Edition), 2008, 25(1): 71-73
    [4] 张钊. 高功率脉冲变压器设计[J]. 信息与电子工程, 2011, 9(5):626-634. (Zhang Zhao. Design of high power pulse transformer[J]. Information and Electronic Engineering, 2011, 9(5): 626-634
    [5] 付荣耀, 孙鹞鸿, 高迎慧, 等. 一种高压脉冲电源设计与实验[J]. 火力与指挥控制, 2014, 39(6):170-174. (Fu Rongyao, Sun Yaohong, Gao Yinghui, et al. Design and experiment of a high voltage power supply[J]. Fire Control and Command Control, 2014, 39(6): 170-174 doi: 10.3969/j.issn.1002-0640.2014.06.044
    [6] 杨娅姣, 董全林, 党玉杰, 等. 多阶平衡式Cockcroft-Walton电路的等效模型与输出特性[J]. 强激光与位子束, 2015, 27: 045103.

    Yang Yajiao, Dong Quanlin, Dang Yujie, et al. Equivalent model and output characteristics for multi-stage balanced Cockcroft-Walton circuit. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 045103
    [7] Douglash H W. Radiation and scattering from thin toroidally knotted wires[J]. IEEE Trans on Antennas and Propagat, 1999, 47(8): 1351-1363. doi: 10.1109/8.791955
    [8] Pozar D. Microwave engineering[M]. 3rd ed. Hoboken: Wiley, 2005
    [9] Barrett D M. Parameters which influence the performance of practical magnetic switches[C]//The 10th IEEE Pulsed Power Conference. 1991: 735-738.
    [10] 黄志洵, 王晓金. 微波传输线理论与实用技术[M]. 北京: 科学出版社, 1996.

    Huang Zhixun, Wang Xiaojin. Microwave transmission line theory and practical technology. Beijing: Science Press, 1996
    [11] 潘晓东, 魏光辉. 电磁脉冲模拟器前后过渡段锥角设计[J]. 强激光与粒子束, 2006, 18(6):977-980. (Pan Xiaodong, Wei Guanghui. Transitional section cone angle design of EMP simulator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2006, 18(6): 977-980
    [12] 谢彦召, 王赞基, 王群书, 等. 架空多导体传输线的电磁脉冲响应计算[J]. 清华大学学报: 自然科学版, 2006, 46(4):449-452. (Xie Yanzhao, Wang Zanji, Wang Qunshu, et al. Calculation of HEMP coupling to aerial multi-conductor transmission lines[J]. Journal of Tsinghua University (Science and Technology), 2006, 46(4): 449-452
  • 加载中
图(7)
计量
  • 文章访问数:  1509
  • HTML全文浏览量:  437
  • PDF下载量:  96
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-23
  • 修回日期:  2019-12-05
  • 网络出版日期:  2020-06-03
  • 刊出日期:  2020-05-12

目录

    /

    返回文章
    返回