CS218635B1

CS218635B1 - Ferrite line for shaping and transmitting high power impact electromagnetic wines

Info

Publication number: CS218635B1
Application number: CS67081A
Authority: CS
Inventors: Julius Oravec; Klara Veghova
Original assignee: Julius Oravec; Klara Veghova
Priority date: 1981-01-30
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález patří do odboru elektrotechniky a rieši meranie a sledovanie nárazovej nanosekundovej vlny vysokého napátia. V podstatě pozostáva z miniaturizovaných kondenzátorov tvořených periodickou štruktúrou systému elektrod, kontinuálnou elektrodou a dielektrickou doskou, navzájom sériovo spojených feritovými toroidálnymi cievkami. Vynález móže byť využitý vo vědeckotechnických odboroch, ako experimentálnajádrová fyzika a meracia technika. Vynález je znázorněný na priloženom výkrese.The invention belongs to the field of electrical engineering and solves the measurement and monitoring of a high voltage nanosecond impulse wave. It essentially consists of miniaturized capacitors formed by a periodic structure of an electrode system, a continuous electrode and a dielectric plate, connected in series with each other by ferrite toroidal coils. The invention can be used in scientific and technical fields, such as experimental nuclear physics and measurement technology. The invention is illustrated in the attached drawing.

Description

Vynález sa týká feritového vedenia na tvarovaníe a přenos nárazových elektromagnetických vín velkých výkonov a rieši problém nového konštrukčného riešenia nelineámeho feritového vedenia na tvarovanie a přenos nanosekundovej (10^_9s) nárazovej vlny vysokého napátia (20 kV) s prúdom 20 A. Novou konštrukciou sa zlepšujú elektromagnetické tvarovacie a přenosové vlastnosti vedenia.The invention relates to a ferrite for forming the lead and the transmission of the impact of electromagnetic waves and a great power addresses the issue of new designs of the ferrite nonlinear regression line for forming a transmission nanosecond (10 ^_9 s) shock wave of high voltage (20 kV) to the current 20 A. The new structure is improved electromagnetic forming and transmission properties of lines.

Pre súčasný stav metod na úpravu tvaru nanosekundových impulzov velmi velkých výkonov (10⁵ W) je příznačné využitie teoretických poznatkov modemej nelineámej elektrodynamiky aplikováním techniky nárazových elektromagnetických vín. Hraničné strmosti impulzov v uvádzanej oblasti výkonov, generovaných pomocou klasických metod nepresahujú 10⁴V/us. Publikované výsledky a póvodné výsledky autorov přihlášky vynálezu sú dókazom, že tvarováním nárazových vín sa dajú dosiahnuť strmosti 10⁶ V/us. Na tvarovanie impulzov nárazových elektromagnetických vín sa používajú vlnové systémy v podobě nelineárnych vedení s rozloženými (koaxiálně vedenie) aj sústredenými parametramí L, C (článkové vedenie). V oblasti uvádzaných výkonov a pri napátiach 10 kV sa s ohfadom na zabezpečenie elektrickéj pevnosti používajú výhradně článkové vedenie s diskrétnymi nelineámymi indukčnosťami toroidov s feritovou výplňou a lineámymi kapacitami vefkopriestorových vysokonapáťových impulzných * kondenzátorov. Geometrické rozměry takto realizovaného vedenia sú takmer na hranici únosnosti a disperzně elektromagnetické účinky vyvolané geometrickým parametrom výrazné limitujú kvalitu tvarovacích a přenosových vlastností vedenia.The current state of methods for modifying the shape of nanosecond pulses of very high power (10 ⁵ W) is characterized by the use of theoretical knowledge of nonlinear electrodynamics by applying the technique of impact electromagnetic wines. Boundary steepness of pulses in the stated power range, generated by classical methods, do not exceed 10 ⁴ V / us. The published results and the original results of the inventors show that by shaping the shockwaves a steepness of 10 ⁶ V / us can be achieved. Waveforms in the form of non-linear lines with distributed (coaxial line) and concentrated parameters L, C (sectional line) are used for shaping impulses of impact electromagnetic waves. In the field of power ratings and at 10 kV voltages, solely wires with discrete, non-linear inductances of ferrite-filled toroids and linear capacitances of high-space high-voltage pulse capacitors are used to provide electrical strength. The geometrical dimensions of the line thus realized are almost at the limit of the load-bearing capacity and the dispersive electromagnetic effects induced by the geometric parameter significantly limit the quality of the forming and transfer properties of the line.

Negativny účinok rozsynchronizovania jednotlivých harmonických tvarovaného a přenášeného impulzu nárazovej vlny v dósledku priestorovej disperzie sa odstráni feritovým vedením na tvarovanie a přenos nárazových elektromagnetických vín velkých výkonov podfa vynálezu, ktorého podstata je v tom, že miniaturizované kondenzátory sú tvořené periodickou štruktúrou systému elektrod, kontinuálnou elektrodou a dielektrickou doskou a sú sériovo spojené toroidálnymicievkami s feritovou výplňou.The negative effect of the synchronization of the individual harmonics of the shaped and transmitted shock wave due to the spatial dispersion is eliminated by the ferrite line on the shaping and transmission of the high power impact electromagnetic waves according to the invention in which miniaturized capacitors consist of the periodic structure of the electrode system, continuous electrode and dielectric plate and are connected in series by toroidal coils with ferrite filling.

Claims

SUBJECT

Ferrite line for shaping and transmitting high-impact electromagnetic waves with suppression of spatial dispersion effects due to geometric dimensions characterized in that the miniaturized periodic capacitors of the ferrite line according to the invention are in that the new design reduces the contour volume by about 1000 times compared to known lines and furthermore, the synchronization of the individual harmonics by the shock wave impulses is eliminated, and a new, distinctive, simple technology for the production of non-linear lines is achieved and a new concept of monolytic non-linear ferrite lines of the integrated type is created. The three above-mentioned effects achieve a higher quality of the electromagnetic shaping and transmission properties of the ferrite cell wires usable in the field of high-power pulse technology with particular importance for radar location.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The attached drawing is a sketch of a ferrite line for shaping and transmitting high power impact electromagnetic waves according to the invention.

The line consists of a chain of LC cells, where the L parameters of the cells consist of toroidal coils 1 with ferrite filler 2, the capacitance C parameters are defined by the spatial division of the periodic electrode system 3 relative to the continuous electrode 4. thereby providing a new, yet unknown and very simple technology for making the ferrite wire. The dielectric of the miniaturized capacitors of the disclosed wave system consists of a printed circuit board with a resin-glass filler 5 which is characterized by a high class of electrical strength. The level of negative effects of spatial dispersion on the new line is up to 100 times smaller in comparison with known constructions with a reduction in the order of 1000 times the contour volume of the wave system.

The new ferrite line can be used in a number of scientific and technical fields, e.g. experimental nuclear physics, for the measurement of relaxation times of various substances, and in general in the measurement technique for observation of phenomena and the area of nanosecond times.

The inventive structure of the electrode system (3), the continuous electrode (4), and the dielectric plate (5) are connected in series by toroidal coils (1) to the ferrite pad (2).