CN202196095U - 一种单级强快沿脉冲生成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单级强快沿脉冲生成装置，强快沿脉冲形成电路包括与直流高压源连接的气隙火花开关、第一高压脉冲无感电容、第二高压脉冲无感电容以及与第一高压脉冲无感电容连接的匹配功率电阻，气隙火花开关的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极和阴电极，气隙火花开关的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，气隙火花开关的阳电极与第一高压脉冲无感电容连接，气隙火花开关的阴电极与第二高压脉冲无感电容连接，本实用新型解决现有进行试验不安全的技术问题，本实用新型在较少试验经费的条件下，就可以进行试验，同时保证安全。

Description

一种单级强快沿脉冲生成装置

技术领域

本实用新型涉及一种单级强快沿脉冲生成装置。

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，评价电子设备抗击强快沿电磁脉冲的能力日趋重要，在军事领域尤为重要。

目前在开阔场进行强快沿电磁脉冲试验备受关注，主要原因在于开阔场场地建设成本低廉，试验便捷，测试结果可信度高。虽然在开阔场进行快沿电磁脉冲试验备受关注，但是现有的强快沿电磁脉冲发生装置还存在以下的显著缺点：在开阔场进行快沿电磁脉冲试验中几十纳秒的时间内就会产生5万伏/米甚至更高的电场强度，而现有强快沿电磁脉冲发生装置使得操作人员不得不距离高强电场很近(大约5米左右)，这种高强电场往往对操作人员产生有一定的危害，存在较大的安全隐患。

基于操作人员安全考虑，在现有条件下，强快沿电磁脉冲试验不适宜在开阔场长时间反复进行，一般安排在屏蔽暗室进行，只有极少数单次测试才在开阔场进行。

综上所述，提供一种能够在开阔场安全可靠进行强快沿电磁脉冲试验的强快沿电磁脉冲发生装置迫在眉睫。

实用新型内容

为了解决现有的强快沿电磁脉冲发生装置在开阔场进行快沿电磁脉冲试验不安全的技术问题，本实用新型提供一种单级强快沿脉冲生成装置。

本实用新型的技术解决方案：

一种单级强快沿脉冲生成装置，其特殊之处：所述强快沿脉冲形成电路包括与直流高压源连接的气隙火花开关K、第一高压脉冲无感电容C+、第二高压脉冲无感电容C-以及与第一高压脉冲无感电容C+连接的匹配功率电阻R0，

所述气隙火花开关K的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，所述气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极E+和阴电极E-，所述阳电极E+由阳内电极和阳外电极构成，所述阴电极E-由阴内电极和阴外电极构成，

所述气隙火花开关K的相对两端设置有进气管接口K1和出气管接口K2，所述气隙火花开关K的阳电极E与第一高压脉冲无感电容C+连接，所述气隙火花开关K的阴电极E-与第二高压脉冲无感电容C-连接。

本实用新型所具有的优点：

1、在实际产生强快沿电磁脉冲的瞬间，操作人员距离强电场较远(30米)，将操作人员受到的辐射降低一百倍，有效避免操作人员受到的电磁辐射，同时操作人员可以在远处观测试验现场，随时调整设备到需要状态，有效可靠进行试验。通过该装置，可以长时间在开阔场进行测试，而无需屏蔽暗室。这样在较少试验经费的条件下，就可以进行强快沿电磁脉冲试验，同时保证操作人员安全，做到多快好省。

2、本实用新型经实验验证，达到以下技术指标：

1]可产生信号上升前沿陡。可产生上升时间为2.3±0.5ns的瞬变信号。

2]可产生信号频率范围宽。可产生半高宽时间为23±5ns的模拟信号，这种信号频带宽。

3]可产生信号峰值场强高。可产生电场强度大于等于50kV/m的强电场信号。

4]触发控制距离远。操作人员可在最远30m处可靠控制强快沿电磁脉冲触发。

附图说明

图1为本实用新型强快沿脉冲生成装置图；

图2为本实用新型气隙火花开关原理示意图。

具体实施方式

一种单级强快沿脉冲生成装置，强快沿脉冲形成电路包括与直流高压源连接的气隙火花开关K、第一高压脉冲无感电容C+、第二高压脉冲无感电容C-以及与第一高压脉冲无感电容C+连接的匹配功率电阻R0，气隙火花开关K的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，所述气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极E+和阴电极E-，所述阳电极E+由阳内电极和阳外电极构成，所述阴电极E-由阴内电极和阴外电极构成，

气隙火花开关K的相对两端设置有进气管接口K1和出气管接口K2，所述气隙火花开关K的阳电极E与第一高压脉冲无感电容C+连接，所述气隙火花开关K的阴电极E-与第二高压脉冲无感电容C-连接。

实施例：

如图1，气隙火花开关的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极E+和阴电极E-，阳电极E+由阳内电极和阳外电极构成，阴电极E-由阴内电极和阴外电极构成，气隙火花开关K的相对两端设置有进气管接口K1和出气管接口K2，所述气隙火花开关K的阳电极E与第一高压脉冲无感电容C+连接，所述气隙火花开关K的阴电极E-与第二高压脉冲无感电容C-连接，R-、R+是充放电限流电阻，C-、C+是充放电高压脉冲无感电容，K为气隙火花开关，R0是电场辐射装置的等效直流电阻。在气隙火花开关K断开时，直流高压正极+U0通过R+向C+充电，负极-U0同时通过R-和R0向C-充电，电压的极性见图2所示，电压的大小均为U0，当触发信号使K接通时，C1与C2就成串联，串联电压U_R大小为2U0，串联电压U_R经过R0进行高压放电。在高压放电瞬间，电场辐射装置产生强快沿电磁脉冲。电场辐射装置由电缆和功率电阻构成，高压放电瞬间，电缆上通过的瞬态大电流辐射强电磁场，通过功率电阻构成最佳放电回路，使信号无失真传输，减少反射。

如图2，采用专用连接片进行核心器件K、C+、C-互联，确保核心器件装配位置特别紧凑，互联十分可靠，互联阻抗很小，等效串联电感极低，由此到达触发瞬间，高压放电时间极短(几十纳秒)。因电容器容值较大，充电时间较长，气隙火花开关承受高电压的时间也较长，故采用专用气隙火花开关(见图4)确保在承受高电压期间发生自放电的概率极低，以保证最终负载的完好性。因在放电瞬间功率电阻上承受数万伏高压，采用特定串并联方式进行分压，确保电阻可靠稳定工作。核心器件K、C+、C-放置在绝缘材料制作的箱体内，箱体内浸满绝缘油，防止气隙火花开关电极、电容电极、专用连接片、直流高压源接线输入处在充满高压时彼此尖端放电。

Claims (1)

1.一种单级强快沿脉冲生成装置，其特征在于：

所述强快沿脉冲形成电路包括与直流高压源连接的气隙火花开关(K)、第一高压脉冲无感电容(C+)、第二高压脉冲无感电容(C-)以及与第一高压脉冲无感电容(C+)连接的匹配功率电阻(R0)，

所述气隙火花开关(K)的相对两端设置有进气管接口和出气管接口，所述气隙火花开关另外相对两端分别连接有阳电极(E+)和阴电极(E-)，所述阳电极E+由阳内电极和阳外电极构成，所述阴电极(E-)由阴内电极和阴外电极构成，

所述气隙火花开关(K)的相对两端设置有进气管接口(K1)和出气管接口(K2)，所述气隙火花开关(K)的阳电极(E+)与第一高压脉冲无感电容(C+)连接，所述气隙火花开关(K)的阴电极(E-)与第二高压脉冲无感电容(C-)连接。

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