CN102642370A - 一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，包括单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线、隔离板、上压板和下压板；单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的基板为环氧玻璃纤维布板，铜材质电极通过电镀工艺涂覆在环氧玻璃纤维布板的正反面上，电极为横向S型结构，多个单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线相同电极面贴合依次叠放在一起形成一组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线；多组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线之间夹叠隔离板后形成串联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线，并在上下两端叠加上下压板后通过螺钉紧固。引出电极为平行传输线结构。本发明由多个单板线通过串、并联的方式叠加而成，可降低阻抗，提高耐压。

Description

一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线
技术领域
本发明涉及一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，属于脉冲功率技术领域。
背景技术
20世纪60年代，英国的J.C.马丁提出了利用形成线获得纳秒高压脉冲的概念。经过几十年的努力，脉冲形成线已经成功应用各种不同类型的脉冲功率装置中。然而，作为高功率脉冲源关键部件的脉冲形成线，目前都存在体积较大的问题，亟待解决；只有实现了脉冲形成线的小型化，才能真正意义上实现高功率脉冲源的小型化。目前，形成线小型化路线主要是传输介质（储能介质）的固态化，如：采用固态陶瓷、kapton薄膜作为储能介质。固态陶瓷具有相对介电常数高，储能密度大的优点，但其击穿场强较低、密度大，制作的陶瓷介质形成线重量大；kapton薄膜型脉冲形成线可以真正意义上实现形成线的小型化设计，但其存在高压起晕严重，寿命有限的缺点。这些都严重制约了脉冲功率源的小型化发展和应用；因此，寻求体积小、电压传输效率高、储存能量大的形成线对于脉冲功率技术的小型化及实用化发展具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，获得工作电压高、结构紧凑的模块化脉冲形成线。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，包括单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线、隔离板、上压板和下压板；单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的基板为环氧玻璃纤维布板，铜材质电极通过电镀工艺涂覆在环氧玻璃纤维布板的正反面上，电极为横向S型结构，多个单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线相同电极面贴合依次叠放在一起形成一组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线；
多组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线之间夹叠隔离板后形成串联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线，并在上下两端叠加上下压板后通过螺钉紧固。
引出电极为平行传输线结构。
单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线单板形成线的基板厚度、宽度、长度可调，电极的厚度、宽度、匝间距可调，上、下压板尺寸可调。
本发明中的单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线为带状线，主要由环氧玻璃纤维布板、S型铜电极组成。环氧玻璃纤维布板用于储存能量，它是由环氧树脂、填充剂以及玻璃纤维复合而成的；主要优点有机械性能强、抗冲击性好、绝缘性能优良、工作温度高、受环境影响小、容易加工。电极为铜材料，通过电镀工艺涂覆在环氧玻璃纤维布板上。电极长度                                                由设计的脉冲形成线的脉冲宽度
Figure 2012101468664100002DEST_PATH_IMAGE002
决定，即：；其中，
Figure 2012101468664100002DEST_PATH_IMAGE004
为真空中光速，
Figure 2012101468664100002DEST_PATH_IMAGE005
为环氧玻璃纤维板相对介电常数。
本发明一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线由多个单板线通过串、并联的方式叠加而成。阻抗和耐压是其两个主要的技术参数，是其储能大小的重要标识。通过多级单脉冲形成线并联，降低阻抗；通过多级串联，提高耐压。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的正面结构示意图；
图2是单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的反面结构示意图；
图3是隔离板的正面结构示意图；
图4是隔离板的反面结构示意图；
图5是本发明一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线的结构图；
图6是仿真分析结果。
图中：1. 基板  2. S型电极（上）  3. 通孔焊盘  4. 上电极连接片  5. 下电极连接片   6. S型电极（下）；
21. 基板 22. 固定孔  23. S型电极（上）  24. 引出电极（上）  25. 引出电极（下）    
2 6. S型电极（下） 27. 上电极连接片  28. S型电极（下）；
31. 下压板   32.螺钉  33. 上压板  34. 并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线  
35. 隔离板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，本发明中提出的单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线为平板横向S型结构单板脉冲形成线。通常，百纳秒量级的脉冲形成线拉伸平铺长度近10m（相对介电常数2.2左右）；而采用横向S型结构，将电极涂覆在基板上，可以实现脉冲形成线的紧凑型设计。本发明中脉冲形成线的绝缘材料采用环氧玻璃纤维布板，铜电极涂覆其上。
为实现多级单板脉冲形成线的串并联，单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的背面镀有一小块电极，并通过通孔与正面电极相连通。
将一块单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线和另一块单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的相同电极面叠放在一起，也即正面与正面贴合叠放，或反面与反面贴合叠放，即可实现两条形成线的并联。
单板线阻抗较高、耐压相对较低。为实现模块化脉冲形成线的低阻抗设计，需将多个单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线进行并联，形成一组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线。
另外，为满足模块化形成线耐高压的要求，将多组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线进行串联。
由3个单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线先并联组成一组，然后由2组串联组成一个模块；其耐受电压为2V0、阻抗为2Z0/3；
Figure 2012101468664100002DEST_PATH_IMAGE006
为单板线耐压，
Figure 2012101468664100002DEST_PATH_IMAGE007
为单板线阻抗。
本发明一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，首先将多个单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线进行并联作为一组，然后将多组并联线进行串联，最后用压板固定即可。具体安装步骤如下：
（a）     并联。将一块单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线平放，上面放置另一块单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线，两块单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的相同电极面重叠在一起，不断重复叠加，叠加的层数由需要的阻抗确定，在叠放的过程中需要保证板中的螺孔对齐。
（b）    串联。将一组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线平放，在其上放置一块隔离板，然后再放置一组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线。依次重复下去，叠加的层数由设计电压及特性阻抗确定。串联后的环氧玻璃纤维板脉冲形成线采用螺钉通过两边的通孔进行连接。
（c） 固定：将串联后的环氧玻璃纤维板脉冲形成线放置于上下压板之间，通过螺钉将上下压板紧固。此时，一组基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线安装完毕。
与通常的形成线相比，其最大优点是结构紧凑、耐压高、内感小。
实施例一
制一个耐压50kV、脉宽150ns的基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，特性阻抗4.0Ω。单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的基板为FR-4环氧玻纤布板，介电系数为4.8，厚度为1mm，长430mm，宽410mm；电极成横向S型分布，电极厚100μm，电极宽8mm，匝间距4mmm，电极离基板边缘的最近距离为20mm，单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线边缘通孔孔径为4mm。
如图3、4所示，隔离板尺寸为500mm×600mm×3mm，其S型电极部分与单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线电极尺寸相同，引出电极长50mm，宽90mm。上下压板尺寸均为500mm×430mm×15mm，下压板两个单边各有8个M10的螺孔，距离边缘10mm，上压板两个单边各有8个Ф11的通孔，距离边缘10mm。
根据计算，单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的特性阻抗为22Ω。采用11块单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线并联，然后两组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线夹隔离板后叠放串联并通过上下压板及螺栓固定，如图5所示。
单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的耐压大于25kV，两组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线串联后的耐压大于50kV。所得到的基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线尺寸为：500mm×600mm×59.6mm。
为验证发明的形成线特性，对其进行了仿真分析。在引出电极两端加载了开关和负载，结果表明模块化形成线能够形成较好的脉冲方波，脉冲宽度大于150ns，如图6所示。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，其特征在于：包括单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线、隔离板、上压板和下压板；
单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线的基板为环氧玻璃纤维布板，铜材质电极通过电镀工艺涂覆在环氧玻璃纤维布板的正反面上，电极为横向S型结构，
多个单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线相同电极面贴合依次叠放在一起形成一组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线；
多组并联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线之间夹叠隔离板后形成串联的环氧玻璃纤维板脉冲形成线，并在上下两端叠加上下压板后通过螺钉紧固；
引出电极为平行传输线结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线，其特征在于：单板环氧玻璃纤维板脉冲形成线单板形成线的基板厚度、宽度、长度可调，电极的厚度、宽度、匝间距可调，上、下压板尺寸可调。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110190834A (zh) * 2019-06-11 2019-08-30 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种基于玻纤板的单级和多级脉冲形成线及其感应叠加器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86105647A (zh) * 1986-07-31 1988-02-10 黑龙江牡丹江电子技术研究所 高能放电腔
JP2004350338A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Meidensha Corp パルス電源
CN2794031Y (zh) * 2005-03-03 2006-07-05 北京师范大学 金属蒸汽真空弧的脉冲低电流弧电源
WO2008150314A1 (en) * 2006-12-11 2008-12-11 Microwave Sciences, Inc. Systems and methods for generating high power, wideband microwave radiation using variable capacitance voltage multiplication
CN202669119U (zh) * 2012-05-14 2013-01-16 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86105647A (zh) * 1986-07-31 1988-02-10 黑龙江牡丹江电子技术研究所 高能放电腔
JP2004350338A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Meidensha Corp パルス電源
CN2794031Y (zh) * 2005-03-03 2006-07-05 北京师范大学 金属蒸汽真空弧的脉冲低电流弧电源
WO2008150314A1 (en) * 2006-12-11 2008-12-11 Microwave Sciences, Inc. Systems and methods for generating high power, wideband microwave radiation using variable capacitance voltage multiplication
CN202669119U (zh) * 2012-05-14 2013-01-16 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种基于玻璃纤维板的紧凑型模块化脉冲形成线

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110190834A (zh) * 2019-06-11 2019-08-30 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种基于玻纤板的单级和多级脉冲形成线及其感应叠加器
CN110190834B (zh) * 2019-06-11 2024-05-03 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种基于玻纤板的单级和多级脉冲形成线及其感应叠加器

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