JPH10177051A - Electromagnetic wave generator - Google Patents
Electromagnetic wave generatorInfo
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- JPH10177051A JPH10177051A JP8339800A JP33980096A JPH10177051A JP H10177051 A JPH10177051 A JP H10177051A JP 8339800 A JP8339800 A JP 8339800A JP 33980096 A JP33980096 A JP 33980096A JP H10177051 A JPH10177051 A JP H10177051A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高出力の電磁波を
発生する装置に係わり、例えば、各種電子機器の電磁ノ
イズに対する耐ノイズ性を評価する際などに適用して好
適な装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for generating high-output electromagnetic waves, and more particularly to an apparatus suitable for use in, for example, evaluating the noise resistance of various electronic devices against electromagnetic noise.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、電磁波を発生する様々な装置
が提案されていた。例えば、特開平5−157792号
公報記載の発明によれば、アンテナを構成する2つの導
体板の間にギャップスイッチを設けるとともに、このギ
ャップスイッチのギャップの開いている方向を、前記2
つの導体板が対向する方向と平行にしたものや、さら
に、電源のギャップスイッチに抵抗が並列に接続された
他のギャップスイッチを前記ギャップスイッチに直列に
接続した電磁波発生装置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various devices for generating electromagnetic waves have been proposed. For example, according to the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-157792, a gap switch is provided between two conductor plates constituting an antenna, and the direction in which the gap of the gap switch is opened is determined by the above-mentioned 2nd.
There has been proposed an electromagnetic wave generator in which two conductor plates are parallel to the direction in which they face each other, and another gap switch in which a resistor is connected in parallel to a gap switch of a power supply is connected in series to the gap switch.
【0003】この電磁波発生装置は、速い立ち上がり時
間で電磁波を発生することを目的としたものであり、立
ち上がり時間を5(ns)程度にすることを可能とする
装置である。[0003] This electromagnetic wave generator is intended to generate an electromagnetic wave with a fast rise time, and is a device capable of reducing the rise time to about 5 (ns).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
磁波発生装置は、立ち上がり時間の短縮化等を目的とし
て開発されたものが多い。As described above, many conventional electromagnetic wave generators have been developed for the purpose of shortening the rise time.
【0005】しかしながら、電磁波発生装置は、その出
力の大きさによって様々な用途を有する。出力が比較的
小さな場合には、例えば、各種電子機器の耐電磁波ノイ
ズ性試験等に用いることができ、また、出力が比較的大
きな場合には、遠隔地で発生した電磁波を基地局側のア
ンテナで受信して、電磁波の発生位置を検出するシステ
ム等に用いることができる。However, the electromagnetic wave generator has various uses depending on the magnitude of its output. If the output is relatively small, it can be used, for example, for testing electromagnetic noise immunity of various electronic devices.If the output is relatively large, electromagnetic waves generated at a remote location can be used as antennas at the base station. And can be used in a system or the like for detecting the position where an electromagnetic wave is generated.
【0006】そこで、従来から、出力を所望の値に変更
可能であるとともに、特に、高出力の電磁波を出力可能
な電磁波発生装置の実現が望まれていた。また、電磁波
を発生させる際のトリガ信号を生成するものとして、爆
薬を用いた簡素かつ小型な構成を有するものの実現も望
まれていた。Therefore, it has been desired to realize an electromagnetic wave generator capable of changing the output to a desired value and outputting a high-power electromagnetic wave. It has also been desired to realize a trigger signal for generating an electromagnetic wave having a simple and compact configuration using explosives.
【0007】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、高出力の電磁波を出力可能
な電磁波発生装置であって、その出力も所望の値にする
ことができる電磁波発生装置を提供する点にある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic wave generator capable of outputting a high-output electromagnetic wave, the output of which can be set to a desired value. It is to provide an electromagnetic wave generator.
【0008】また、本発明の他の目的は、電磁波を発生
させる際のトリガ信号を生成するものに爆薬を用いて、
簡素な装置構成とした電磁波発生装置を提供する点にあ
る。Another object of the present invention is to use an explosive for generating a trigger signal for generating an electromagnetic wave.
An object of the present invention is to provide an electromagnetic wave generator having a simple device configuration.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明によれば、充電端子に印加され
た電圧を充電する複数の容量素子と、各容量素子の一方
側同士および他方側同士を順次接続する抵抗素子と、ス
イッチが閉状態のとき、各容量素子が直列接続されるよ
うに設けられた複数のギャップスイッチと、を含むマル
クス回路と、各ギャップスイッチを閉状態にするトリガ
回路と、各ギャップスイッチが閉状態のとき、各容量素
子から得られる電気エネルギーの供給を受けて、電磁波
として放射するための空中線と、を有する電磁波発生装
置が提供される。To achieve the above object, according to the present invention, a plurality of capacitive elements for charging a voltage applied to a charging terminal and one side of each capacitive element are connected to each other. A Marx circuit including a resistive element that sequentially connects the other side to each other, and a plurality of gap switches provided so that each of the capacitive elements is connected in series when the switch is in a closed state; And an antenna for receiving the supply of electric energy obtained from each capacitance element and radiating it as an electromagnetic wave when each gap switch is in a closed state.
【0010】また、請求項2記載の発明によれば、請求
項1において、さらに、前記マルクス回路の出力電圧が
所定値以上になったときに、閉状態になるギャップスイ
ッチと、このギャップスイッチを介して得られる電圧波
形を整形する波形整形回路とを備えることを特徴とする
電磁波発生装置が提供される。According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, a gap switch that is closed when an output voltage of the Marx circuit is equal to or higher than a predetermined value, and the gap switch, And a waveform shaping circuit for shaping a voltage waveform obtained via the electromagnetic wave generator.
【0011】また、請求項3記載の発明によれば、充電
端子に印加された電圧を充電する複数の容量素子と、各
容量素子の一方側同士および他方側同士を順次接続する
抵抗素子と、スイッチが閉状態のとき、各容量素子が直
列接続されるように設けられた複数のギャップスイッチ
と、を含むマルクス回路と、各ギャップスイッチが閉状
態のとき、各容量素子から得られる電気エネルギーの供
給を受けて、電磁波として放射するための空中線と、各
ギャップスイッチを閉状態にするスイッチ閉状態設定部
とを備え、該スイッチ閉状態設定部は、爆薬と、爆薬が
爆発した時にプラズマになる気体とを収納容器に収納し
てなり、プラズマが各ギャップスイッチを閉状態にする
ように構成されている、電磁波発生装置が提供される。According to the third aspect of the present invention, a plurality of capacitive elements for charging a voltage applied to a charging terminal, a resistive element for sequentially connecting one side of each capacitive element and the other side thereof, When the switch is closed, a plurality of gap switches provided so that each capacitive element is connected in series, and a Marx circuit including, when each gap switch is closed, the electric energy obtained from each capacitive element An antenna for receiving the supply and radiating it as an electromagnetic wave, and a switch closed state setting unit for closing each gap switch, the switch closed state setting unit becomes an explosive, and becomes a plasma when the explosive explodes An electromagnetic wave generator is provided, wherein a gas is stored in a storage container, and the plasma is configured to close each gap switch.
【0012】また、請求項4記載の発明によれば、充電
端子に印加された電圧を充電する複数の容量素子と、各
容量素子の一方側同士および他方側同士を順次接続する
抵抗素子と、スイッチが閉状態のとき、各容量素子が直
列接続されるように設けられた複数のギャップスイッチ
と、を含むマルクス回路と、各ギャップスイッチが閉状
態のとき、各容量素子から得られる電気エネルギーの供
給を受けて、電磁波として放射するための空中線と、各
ギャップスイッチを閉状態にするスイッチ閉状態設定部
とを備え、該スイッチ閉状態設定部は、爆薬を線状にし
た導爆線と、この回りに設けた金属チューブとからな
り、金属チューブが爆発して各ギャップスイッチを閉状
態にするように構成されている、電磁波発生装置が提供
される。According to the present invention, a plurality of capacitive elements for charging a voltage applied to a charging terminal, a resistive element for sequentially connecting one side and the other side of each capacitive element, When the switch is closed, a plurality of gap switches provided so that each capacitive element is connected in series, and a Marx circuit including, when each gap switch is closed, the electric energy obtained from each capacitive element Receiving the supply, an antenna for radiating as an electromagnetic wave, and a switch closed state setting unit for closing each gap switch, the switch closed state setting unit, a detonating wire linear explosive, An electromagnetic wave generator is provided, comprising a metal tube provided therearound and configured to close each gap switch when the metal tube explodes.
【0013】さらに、請求項5記載の発明によれば、請
求項3または4において、前記スイッチ閉状態設定部
は、さらに、設定時から所定時間経過すると起動信号を
発生する回路と、この起動信号を受けて自身が起爆し、
前記爆薬を爆発させる電気雷管とを含む、ことを特徴と
する電磁波発生装置が提供される。According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, the switch closed state setting section further includes a circuit for generating a start signal when a predetermined time has elapsed from the time of setting, and a circuit for generating the start signal. In response to the detonation himself
And an electric detonator for detonating the explosive.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。まず、図1を参照して本発明の第
1の実施形態について説明する。図1に示す電磁波発生
装置100は、マルクス回路と、トリガ回路10と、ア
ンテナ20とを有している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electromagnetic wave generator 100 shown in FIG. 1 includes a Marx circuit, a trigger circuit 10, and an antenna 20.
【0015】マルクス回路は、コンデンサC1 、C2 、
…、Cn-2 、Cn-1 、Cn を並列に配置し、各コンデン
サの一方側の端子を抵抗R2 、…、Rn-3 、Rn-1 で順
次接続するとともに、各コンデンサの他方側の端子を抵
抗R1 、R3 、…、Rn-2 、Rn で順次接続し、さら
に、スイッチが閉状態になった時に各コンデンサが直列
に接続されるようにギャップスイッチS1 、S2 、…、
Sn-1 、Sn が設けられている回路である。The Marx circuit comprises capacitors C 1 , C 2 ,
, C n-2 , C n-1 , C n are arranged in parallel, one terminal of each capacitor is connected in sequence by resistors R 2 ,..., R n-3 , R n-1. The terminals on the other side of the capacitors are connected in sequence by resistors R 1 , R 3 ,..., R n-2 , R n , and a gap switch is provided so that each capacitor is connected in series when the switch is closed. S 1 , S 2 , ...,
This is a circuit provided with S n-1 and S n .
【0016】トリガ回路10は、起動状態になると各ギ
ャップスイッチを閉状態にする機能を有し、例えば、バ
ッテリと、バッテリから電圧の供給を受けて高圧のパル
スを発生する高圧パルス発生器とで実現可能である。な
お、高圧のパルスを出力する高圧パルス発生器は、公知
の技術を利用し各種の電子デバイスで実現可能であるた
め、ここでは詳細な説明は行わない。The trigger circuit 10 has a function of closing each gap switch when it is activated. For example, the trigger circuit 10 includes a battery and a high-voltage pulse generator that receives a voltage supplied from the battery and generates a high-voltage pulse. It is feasible. Note that a high-voltage pulse generator that outputs a high-voltage pulse can be realized by various electronic devices using a known technique, and thus will not be described in detail here.
【0017】アンテナ20は、電力が供給されたとき
に、この電気エネルギーを電磁エネルギーに変換し電磁
波を放射するものであって、例えば、モノポール型、バ
イコニカル型、ピラミダルホーン型等のアンテナで実現
可能である。The antenna 20 converts electric energy into electromagnetic energy and emits an electromagnetic wave when electric power is supplied. The antenna 20 is implemented by an antenna of a monopole type, a biconical type, a pyramidal horn type, or the like. It is possible.
【0018】また、この電磁波発生装置100には、ス
イッチおよび充電端子が設けられていて、スイッチを操
作することによってトリガ回路10が起動状態になり、
また、充電端子に電圧を印加することによって、マルク
ス回路を構成する各コンデンサを充電することが可能な
構成になっている。そして、印加する電圧を所望の値と
することで、各コンデンサには所望の電圧が充電され
る。The electromagnetic wave generator 100 is provided with a switch and a charging terminal, and the trigger circuit 10 is activated by operating the switch,
Further, by applying a voltage to the charging terminal, each capacitor constituting the Marx circuit can be charged. Then, by setting the applied voltage to a desired value, each capacitor is charged with a desired voltage.
【0019】さて、この電磁波発生装置100の動作に
ついて説明する。まず、充電端子に電圧を印加して、各
コンデンサC1 、C2 、…、Cn-2 、C n-1 、Cn の充
電電圧が所望の電圧になるように、各コンデンサの充電
を行っておく。なお、このとき1つのコンデンサの充電
電圧をEとする。The operation of the electromagnetic wave generator 100 will now be described.
explain about. First, apply a voltage to the charging terminal to
Capacitor C1, CTwo, ..., Cn-2, C n-1, CnFilling
Charge each capacitor so that the voltage becomes the desired voltage.
Keep going. At this time, charging of one capacitor
Let the voltage be E.
【0020】スイッチを操作すると、トリガ回路10は
起動状態になり、各ギャップスイッチS1 、S2 、…、
Sn-1 、Sn が閉状態になる。各ギャップスイッチ
S1 、S 2 、…、Sn-1 、Sn が閉状態になると、コン
デンサC1 、C2 、…、Cn-2 、Cn-1 、Cn が直列接
続状態になり、マルクス回路の両端の電圧が、Eのn
(コンデンサの個数)倍になり、高い電圧が得られて、
この高い電圧によって流れる電流がアンテナ20に供給
される。When the switch is operated, the trigger circuit 10
The gap switch S is activated.1, STwo,…,
Sn-1, SnIs closed. Each gap switch
S1, S Two, ..., Sn-1, SnIs closed.
Densa C1, CTwo, ..., Cn-2, Cn-1, CnIs connected in series
And the voltage across the Marx circuit becomes n of E
(The number of capacitors) times, high voltage is obtained,
The current flowing by this high voltage is supplied to the antenna 20
Is done.
【0021】電力供給を受けたアンテナ20は、受けた
電流供給量に応じた電磁エネルギーを有する電磁波を発
生する。この実施形態では、高い出力パワー(大きな電
界強度に対応する)を有する電磁波を発生することが可
能であることはもちろんのこと、コンデンサの充電電圧
等を変更することにより、低い強度から高い強度まで様
々な電界強度を有する電磁波を発生させることが可能と
なり、コンデンサの充電電圧等を変更することにより所
望の電界強度を有する電磁波を発生されることが可能に
なる。充電電圧は、比較的低い電圧であっても、アンテ
ナに供給される際には、マルクス回路の動作によって、
高電圧状態を発生することができ、操作者が扱う電圧は
低い電圧のみでよいので、操作者の利便性に富む装置を
実現することが可能となるという効果も得られる。The antenna 20 which receives the power supply generates an electromagnetic wave having electromagnetic energy corresponding to the received current supply amount. In this embodiment, it is possible to generate an electromagnetic wave having a high output power (corresponding to a large electric field intensity), and also from a low intensity to a high intensity by changing a charging voltage of a capacitor. Electromagnetic waves having various electric field strengths can be generated, and electromagnetic waves having a desired electric field strength can be generated by changing a charging voltage of a capacitor. Even when the charging voltage is a relatively low voltage, when supplied to the antenna, by the operation of the Marx circuit,
Since a high voltage state can be generated, and only a low voltage is required for the operator to handle, an effect that a device that is convenient for the operator can be realized is also obtained.
【0022】なお、図2に示す回路は、図1におけるマ
ルクス回路とアンテナ20との間に接続しておくための
回路である。この回路は、所定電圧(V1)以上で閉状
態となるギャップスイッチ14と、電圧変換を行う(変
換後の電圧をV2とする)トランスを含む波形整形回路
16とを有している。この回路を図1におけるマルクス
回路とアンテナ20との間に接続しておくことによっ
て、V1以上の電圧がギャップスイッチ14に印加され
ると、ギャップスイッチ14が閉状態となって、トラン
スによって変換された電圧V2がアンテナ20に印加さ
れるようになり、より厳密に、所望の電界強度を有する
電磁波を発生させることが可能となる。トランスはアン
テナのインピーダンスとトランスより電源側のインピー
ダンスをマッチングさせ、アンテナの放射電力を増す作
用も有する。The circuit shown in FIG. 2 is a circuit for connecting between the Marx circuit and the antenna 20 in FIG. This circuit includes a gap switch 14 that is closed at a predetermined voltage (V1) or higher, and a waveform shaping circuit 16 that includes a transformer that performs voltage conversion (the converted voltage is V2). By connecting this circuit between the Marx circuit and the antenna 20 in FIG. 1, when a voltage equal to or higher than V1 is applied to the gap switch 14, the gap switch 14 is closed and converted by the transformer. The applied voltage V2 is applied to the antenna 20, and it is possible to more strictly generate an electromagnetic wave having a desired electric field strength. The transformer also has a function of matching the impedance of the antenna with the impedance on the power supply side of the transformer and increasing the radiated power of the antenna.
【0023】さて、図5は、15個のコンデンサを用い
て構成したマルクス回路を使用した場合の、コンデンサ
1個の充電電圧(単位:kV)とアンテナから出力され
る電磁場の電界強度(単位:kV/m)(アンテナから
の距離5(m)の点で測定)との関係を示す説明図であ
る。アンテナAは、バイコニカルアンテナ、アンテナB
は、アンテナ長2(m)のモノポールアンテナ、アンテ
ナCは、アンテナ長4(m)のモノポールアンテナであ
る。FIG. 5 shows the charging voltage (unit: kV) of one capacitor and the electric field intensity of the electromagnetic field output from the antenna (unit :) when a Marx circuit composed of 15 capacitors is used. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship with the measurement of the distance from the antenna (measured at a distance of 5 (m) from the antenna). Antenna A is a biconical antenna, antenna B
Is a monopole antenna having an antenna length of 2 (m), and antenna C is a monopole antenna having an antenna length of 4 (m).
【0024】アンテナAに対するグラフを参照すればわ
かるように、コンデンサの充電電圧を変化させて、出力
される電磁場の電界強度を変化させることが可能にな
る。なお、電界強度が比較的小さなときには、本装置を
各種の電子機器の耐電磁波ノイズ性の評価用に用いるこ
とが考えられる。具体的には、評価対象機器に対してア
ンテナから放射させる電磁波を照射して、その破損状態
を評価することによって、耐電磁波ノイズ性の評価が可
能となる。As can be seen from the graph for antenna A, it is possible to change the electric field strength of the output electromagnetic field by changing the charging voltage of the capacitor. When the electric field strength is relatively small, it is conceivable to use the present device for evaluating electromagnetic noise resistance of various electronic devices. Specifically, by irradiating an electromagnetic wave radiated from the antenna to the device to be evaluated and evaluating the damage state thereof, it is possible to evaluate the electromagnetic wave noise resistance.
【0025】一方、電界強度が比較的大きなときには、
この装置から放射される電磁波を、受信基地局のアンテ
ナで検出して、装置の存在位置を把握可能なシステムに
用いることができる。このような使用態様によれば、海
洋上や山間地における、自身の存在位置を通知すること
が可能になる。On the other hand, when the electric field strength is relatively large,
Electromagnetic waves radiated from this device can be detected by an antenna of a receiving base station and used for a system that can grasp the location of the device. According to such a usage mode, it is possible to notify the user of his / her existing position on the sea or in a mountainous area.
【0026】次に、図2を参照して、本発明の第2の実
施形態にかかる電磁波発生装置200について説明す
る。本実施形態は、マルクス回路のギャップスイッチを
閉状態にするトリガ機能に特徴がある。Next, an electromagnetic wave generator 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized by a trigger function for closing a gap switch of a Marx circuit.
【0027】図2に示すように、電磁波発生装置200
は、マルクス回路と、アンテナ20と、トリガ回路とし
て動作する電気雷管40を備えた収納容器30と、スイ
ッチ60の操作によって電気雷管40に起動信号を供給
する起動信号発生回路50とを有している。また、電圧
を印加して、マルクス回路を構成する各コンデンサを充
電するための充電端子が設けられている。As shown in FIG. 2, an electromagnetic wave generator 200
Has a Marx circuit, an antenna 20, a storage container 30 including an electric detonator 40 operating as a trigger circuit, and a start signal generating circuit 50 for supplying a start signal to the electric detonator 40 by operating a switch 60. I have. Further, a charging terminal for applying a voltage to charge each capacitor constituting the Marx circuit is provided.
【0028】第1の実施形態で説明したように、マルク
ス回路は、コンデンサC1 、C2 、…、Cn-2 、
Cn-1 、Cn を並列に配置し、各コンデンサの一方側の
端子を抵抗R2 、…、Rn-3 、Rn-1 で順次接続すると
ともに、各コンデンサの他方側の端子を抵抗R1 、
R3 、…、Rn-2 、Rn で順次接続し、さらに、スイッ
チが閉状態になった時に各コンデンサが直列に接続され
るようにギャップスイッチS1 、S2 、…、Sn-1 、S
n が設けられている回路である。As described in the first embodiment, the Marx circuit includes capacitors C 1 , C 2 ,..., C n−2 ,
C n-1 and C n are arranged in parallel, one terminal of each capacitor is connected in sequence by resistors R 2 ,..., R n-3 and R n-1 , and the other terminal of each capacitor is connected The resistance R 1 ,
R 3 ,..., R n−2 , R n , and gap switches S 1 , S 2 ,..., S n− such that the capacitors are connected in series when the switches are closed. 1 , S
n is a circuit provided with n .
【0029】アンテナ20も、第1の実施形態で説明し
たものと同様に、電力が供給されたときに、この電気エ
ネルギーを電磁エネルギーに変換し電磁波を放射するも
のであって、例えば、モノポール型、バイコニカル型、
ピラミダルホーン型等のアンテナで実現可能である。Similarly to the antenna described in the first embodiment, when power is supplied, the antenna 20 converts this electric energy into electromagnetic energy and emits electromagnetic waves. Mold, biconical mold,
It can be realized by a pyramidal horn type antenna or the like.
【0030】起動信号発生回路50は、スイッチ60を
操作してから所定時間経過後に、電気雷管40に起動信
号を供給する回路であって、このような回路は、公知の
技術を利用し各種の電子デバイスで実現可能であるた
め、ここでは詳細な説明は行わない。The activation signal generation circuit 50 is a circuit for supplying an activation signal to the electric detonator 40 after a predetermined time has elapsed since the operation of the switch 60. Such a circuit employs various known techniques. Since it can be realized by an electronic device, a detailed description will not be given here.
【0031】そして、収納容器30には、爆薬とアルゴ
ンガスとが収納されていて、さらに、爆薬を起爆させる
ための電気雷管40が備えられている。なお、電気雷管
40としては、鉱工業用6号電気雷管、地震探鉱用電気
雷管(時間精度が高い)、ガス導管起爆システム、ノネ
ルシステム(両システムは、非電式起爆システムで周囲
の電流による誤動作が防止され、高信頼性を有する)等
を用いればよい。The storage container 30 stores an explosive and an argon gas, and further includes an electric detonator 40 for detonating the explosive. As the electric detonator 40, a No. 6 electric detonator for mining and industrial use, an electric detonator for seismic exploration (high accuracy in time), a gas pipe detonation system, and a nonel system (both systems are non-electric detonation systems and are based on the surrounding electric current A malfunction can be prevented and high reliability) can be used.
【0032】また、爆薬としては、ダイナマイト、含水
爆薬、硝安爆薬、硝安油剤爆薬等の爆薬や、PETN、
RDX、HMT、TNT等の単一品または2種以上の混
合品、または、これらに、油脂系・シリコン系のバイン
ダ、硝酸塩・塩素酸等の酸化剤を加えたものを用いれば
よい。Explosives include explosives such as dynamite, hydrous explosives, nitrite explosives, and nitrate oil explosives, PETN,
A single product such as RDX, HMT, and TNT, or a mixture of two or more thereof, or a product obtained by adding an oxidizing agent such as an oil-based or silicon-based binder or a nitrate or chloric acid thereto may be used.
【0033】さて、この装置の動作を説明する。まず、
充電端子に電圧を印加して、各コンデンサC1 、C2 、
…、Cn-2 、Cn-1 、Cn の電圧が所望の電圧になるよ
うに、各コンデンサの充電を行っておく。なお、このと
き1つのコンデンサの充電電圧をEとする。Now, the operation of this device will be described. First,
A voltage is applied to the charging terminal, and each of the capacitors C 1 , C 2 ,
.., C n-2 , C n-1 , and C n are charged in advance so that the voltages of the capacitors become desired voltages. At this time, the charging voltage of one capacitor is E.
【0034】スイッチ60を操作すると起動信号発生回
路50が動作を開始する。起動信号発生回路50は、所
定時間後電気雷管40に起動信号を供給する。この起動
信号が供給されると、電気雷管40は爆発し、爆薬が爆
発するとともに、アルゴンガスがプラズマとなって各ギ
ャップスイッチのギャップ部に吹きつけられて、各ギャ
ップスイッチは閉状態になる。When the switch 60 is operated, the start signal generating circuit 50 starts operating. The activation signal generation circuit 50 supplies an activation signal to the electric detonator 40 after a predetermined time. When this activation signal is supplied, the electric detonator 40 explodes, explosives explode, and argon gas becomes plasma and is blown to the gaps of the gap switches, so that the gap switches are closed.
【0035】各ギャップスイッチS1 、S2 、…、S
n-1 、Sn が閉状態になると、コンデンサC1 、C2 、
…、Cn-2 、Cn-1 、Cn が直列接続状態になり、マル
クス回路の両端の電圧が、Eのn(コンデンサの個数)
倍になり、高い電圧が得られて、この高い電圧によって
流れる電流がアンテナ20に供給される。電力供給を受
けたアンテナ20は、受けた電力供給量に応じた電磁エ
ネルギーを有する電磁波を発生する。Each of the gap switches S 1 , S 2 ,..., S
When n-1 and Sn are closed, the capacitors C 1 , C 2 ,
..., C n-2 , C n-1 , C n are connected in series, and the voltage across the Marx circuit is equal to n of E (the number of capacitors).
As a result, a high voltage is obtained, and a current flowing by the high voltage is supplied to the antenna 20. The antenna 20 receiving the power supply generates an electromagnetic wave having electromagnetic energy corresponding to the received power supply amount.
【0036】この実施形態によっても極めて高出力の電
磁波が発生し、しかも爆薬も用いた簡素で小型なトリガ
回路を内蔵した装置を実現できる。もちろん、充電電圧
を変更することによって、電磁波出力の大きさを所望の
値に変更可能である。しかも、電気雷管40の起動や各
コンデンサの充電には、比較的低い電圧を用いて行われ
るので、装置設計や取扱上の利便性にも富む。According to this embodiment, an extremely high-output electromagnetic wave is generated, and a device incorporating a simple and small trigger circuit using explosives can be realized. Of course, the magnitude of the electromagnetic wave output can be changed to a desired value by changing the charging voltage. In addition, since a relatively low voltage is used for starting the electric detonator 40 and charging each capacitor, the device design and handling are convenient.
【0037】なお、この実施形態においても、図2に示
す回路をマルクス回路とアンテナ20との間に接続して
おくことによって、より厳密に、所望の電界強度を有す
る電磁波を発生させることが可能となる。Also in this embodiment, by connecting the circuit shown in FIG. 2 between the Marx circuit and the antenna 20, it is possible to more strictly generate an electromagnetic wave having a desired electric field strength. Becomes
【0038】図4に示すものは、トリガ回路の他の態様
である。線状の爆薬である導爆線70に電気雷管40が
備えられていて、この導爆線70は中空の金属チューブ
80に挿入された構造になっている。FIG. 4 shows another embodiment of the trigger circuit. An electric detonator 40 is provided on a detonating wire 70 which is a linear explosive, and the detonating wire 70 has a structure inserted into a hollow metal tube 80.
【0039】そして、起動信号が供給されると、電気雷
管40が起爆して導爆線70が爆発して、金属チューブ
を破壊させ、爆風で吹き飛んだ金属破片で各ギャップス
イッチを閉状態にしてマルクス回路を動作させるもので
ある。これをトリガ回路として採用しても、爆薬を用い
て簡素かつ小型な構成で、極めて高出力の電磁波を発生
させる装置の実現が可能になる。When the start signal is supplied, the electric detonator 40 detonates and the detonating wire 70 explodes, destroying the metal tube and closing each gap switch with the metal fragments blown off by the blast. This is to operate the Marx circuit. Even if this is used as a trigger circuit, it is possible to realize a device that generates an extremely high-output electromagnetic wave with a simple and small configuration using explosives.
【0040】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、簡素かつ小型で、高出力の電磁波を発生させる装置
を実現でき、また、充電電圧の変更によって出力の大き
さを所望の値に変更可能である。さらに、爆薬も用いた
簡素で小型なトリガ回路を内蔵した装置を実現できる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a simple, compact, and high-output electromagnetic wave generating device, and to change the magnitude of the output to a desired value by changing the charging voltage. It is possible. Further, it is possible to realize a device incorporating a simple and small trigger circuit using explosives.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、トリガ回路が、マルクス回路が備える各ギ
ャップスイッチを閉状態にして、マルクス回路を構成す
る各容量素子を直列接続状態にし、各容量素子から得ら
れる電気エネルギーの供給を受けて空中線から電磁波を
出力するので、電界強度の大きな電磁波が発生する。そ
して、コンデンサの充電電圧の変更等によって出力の大
きさを所望の値に変更可能である。As described above, according to the first aspect of the present invention, the trigger circuit closes each gap switch provided in the Marx circuit, and connects each capacitance element constituting the Marx circuit in series. Since the electromagnetic energy is output from the antenna upon receiving the supply of the electric energy obtained from each capacitance element, an electromagnetic wave having a large electric field intensity is generated. The magnitude of the output can be changed to a desired value by changing the charging voltage of the capacitor.
【0042】そして、請求項2に係る発明によれば、請
求項1の効果に加えて、ギャップスイッチが、マルクス
回路の出力電圧が所定値以上になったときに閉状態にな
り、波形整形回路が電圧波形を整形するので、より厳密
に空中線に供給する電力を設定可能になるという効果が
得られる。According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect, the gap switch is closed when the output voltage of the Marx circuit becomes a predetermined value or more, and the waveform shaping circuit is provided. Shaping the voltage waveform, it is possible to obtain an effect that the power to be supplied to the antenna can be set more strictly.
【0043】また、請求項3に係る発明によれば、爆薬
が爆発した時にプラズマ状態になる気体が、マルクス回
路が備える各ギャップスイッチを閉状態にして、マルク
ス回路を構成する各容量素子を直列接続状態にし、各容
量素子から得られる電気エネルギーの供給を受けて空中
線から電磁波を出力するので、極めて電界強度の大きな
電磁波が発生する。そして、この極めて電界強度の大き
な電磁波は、簡素な構成で得ることができ、装置自体も
小型のものとなる。もちろん、コンデンサの充電電圧の
変更等によって出力の大きさを所望の値に変更可能であ
る。According to the third aspect of the present invention, the gas which becomes a plasma state when the explosive explodes closes each gap switch provided in the Marx circuit, and connects each capacitance element constituting the Marx circuit in series. Since the connection state is established, and the electromagnetic energy is output from the antenna while receiving the supply of the electric energy obtained from each capacitance element, an electromagnetic wave having extremely large electric field intensity is generated. The electromagnetic wave having an extremely large electric field strength can be obtained with a simple configuration, and the device itself becomes small. Of course, the magnitude of the output can be changed to a desired value by changing the charging voltage of the capacitor.
【0044】請求項4に係わる発明によっても、爆薬を
線状にした導爆線と、この回りに設けた金属チューブと
を設けておき、金属チューブが爆発して各ギャップスイ
ッチを閉状態にするように構成されているので、各容量
素子から得られる電気エネルギーの供給を受けて空中線
から電磁波を出力するので、極めて電界強度の大きな電
磁波が発生する。また、請求項3または4のものによれ
ば、爆薬を用いた簡素かつ小型なトリガ回路が実現でき
る。According to the fourth aspect of the present invention, a detonating wire having a linear explosive and a metal tube provided therearound are provided, and the metal tube explodes to close each gap switch. With such a configuration, the electromagnetic energy is output from the antenna while receiving the supply of the electric energy obtained from each of the capacitive elements, so that an electromagnetic wave having an extremely large electric field intensity is generated. According to the third or fourth aspect, a simple and compact trigger circuit using explosives can be realized.
【0045】さらに、請求項5に係る発明によれば、設
定時から所定時間経過して起動信号が与えられた電気雷
管が爆発することによって、爆薬が爆発して、プラズマ
状態となった気体が各ギャップスイッチを閉状態にする
動作を自動的に行うので、簡単な構成で各ギャップスイ
ッチを閉状態にする取扱い性に富む装置が実現できると
いう効果が得られる。Further, according to the fifth aspect of the invention, the explosive explodes due to the explosion of the explosive due to the explosion of the electric detonator to which the start signal is given after a predetermined time has elapsed from the setting, and the gas in the plasma state is generated. Since the operation of closing each gap switch is automatically performed, an effect of realizing a device with a simple configuration that can easily handle each gap switch in a closed state can be achieved.
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる電磁波発生装
置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an electromagnetic wave generation device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】トリガ回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a trigger circuit.
【図3】本発明の第2の実施形態にかかる電磁波発生装
置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an electromagnetic wave generation device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】他のトリガ回路の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of another trigger circuit.
【図5】充電電圧と電磁波の強度との関係の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between a charging voltage and the intensity of an electromagnetic wave.
10 トリガ回路 14 ギャップスイッチ 16 波形整形回路 20 アンテナ 30 収納容器 40 電気雷管 50 起動信号発生回路 60 スイッチ 70 導爆線 80 金属チューブ 100 電磁波発生装置 200 電磁波発生装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Trigger circuit 14 Gap switch 16 Waveform shaping circuit 20 Antenna 30 Storage container 40 Electric detonator 50 Start signal generation circuit 60 Switch 70 Detonating wire 80 Metal tube 100 Electromagnetic wave generator 200 Electromagnetic wave generator
Claims (5)
数の容量素子と、各容量素子の一方側同士および他方側
同士を順次接続する抵抗素子と、スイッチが閉状態のと
き、各容量素子が直列接続されるように設けられた複数
のギャップスイッチと、を含むマルクス回路と、 各ギャップスイッチを閉状態にするトリガ回路と、 各ギャップスイッチが閉状態のとき、各容量素子から得
られる電気エネルギーの供給を受けて、電磁波として放
射するための空中線と、を有する電磁波発生装置。1. A plurality of capacitive elements for charging a voltage applied to a charging terminal, a resistive element for sequentially connecting one side and the other side of each capacitive element, and each capacitive element when a switch is closed. A plurality of gap switches provided so as to be connected in series, a Marx circuit including: a trigger circuit for closing each gap switch; and an electric current obtained from each capacitance element when each gap switch is closed. An electromagnetic wave generator having an antenna for receiving energy supply and radiating as electromagnetic waves.
に、閉状態になるギャップスイッチと、 このギャップスイッチを介して得られる電圧波形を整形
する波形整形回路とを備えることを特徴とする電磁波発
生装置。2. The gap switch according to claim 1, further comprising: a gap switch that is closed when an output voltage of the Marx circuit is equal to or higher than a predetermined value; and a waveform for shaping a voltage waveform obtained through the gap switch. An electromagnetic wave generator comprising a shaping circuit.
数の容量素子と、各容量素子の一方側同士および他方側
同士を順次接続する抵抗素子と、スイッチが閉状態のと
き、各容量素子が直列接続されるように設けられた複数
のギャップスイッチと、を含むマルクス回路と、 各ギャップスイッチが閉状態のとき、各容量素子から得
られる電気エネルギーの供給を受けて、電磁波として放
射するための空中線と、 各ギャップスイッチを閉状態にするスイッチ閉状態設定
部とを備え、 該スイッチ閉状態設定部は、 爆薬と、爆薬が爆発した時にプラズマになる気体とを収
納容器に収納してなり、プラズマが各ギャップスイッチ
を閉状態にするように構成されている、電磁波発生装
置。3. A plurality of capacitance elements for charging a voltage applied to a charging terminal, a resistance element for sequentially connecting one side and the other side of each capacitance element, and each capacitance element when a switch is in a closed state. A plurality of gap switches provided so as to be connected in series, and a Marx circuit including, when each gap switch is in a closed state, receiving electric energy obtained from each capacitance element and radiating it as an electromagnetic wave And a switch closed state setting unit that closes each gap switch. The switch closed state setting unit stores an explosive and a gas that becomes plasma when the explosive explodes in a storage container. An electromagnetic wave generator, wherein the plasma is configured to close each gap switch.
数の容量素子と、各容量素子の一方側同士および他方側
同士を順次接続する抵抗素子と、スイッチが閉状態のと
き、各容量素子が直列接続されるように設けられた複数
のギャップスイッチと、を含むマルクス回路と、 各ギャップスイッチが閉状態のとき、各容量素子から得
られる電気エネルギーの供給を受けて、電磁波として放
射するための空中線と、 各ギャップスイッチを閉状態にするスイッチ閉状態設定
部とを備え、 該スイッチ閉状態設定部は、 爆薬を線状にした導爆線と、この回りに設けた金属チュ
ーブとからなり、金属チューブが爆発して各ギャップス
イッチを閉状態にするように構成されている、電磁波発
生装置。4. A plurality of capacitance elements for charging a voltage applied to a charging terminal, a resistance element for sequentially connecting one side and the other side of each capacitance element, and each capacitance element when a switch is in a closed state. A plurality of gap switches provided so as to be connected in series, and a Marx circuit including, when each gap switch is in a closed state, receiving electric energy obtained from each capacitance element and radiating it as an electromagnetic wave And a switch closed state setting unit that closes each gap switch. The switch closed state setting unit includes a detonating wire having an explosive in a linear shape, and a metal tube provided around the detonating wire. An electromagnetic wave generator configured to close each gap switch when a metal tube explodes.
と、 この起動信号を受けて自身が爆発し、前記爆薬を起爆さ
せる電気雷管とを含む、ことを特徴とする電磁波発生装
置。5. The explosive according to claim 3, wherein the switch closed state setting unit further generates a start signal when a predetermined time elapses from the setting, and the explosive itself receives the start signal and explodes. And an electric detonator for detonating the electromagnetic wave.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8339800A JPH10177051A (en) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Electromagnetic wave generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8339800A JPH10177051A (en) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Electromagnetic wave generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10177051A true JPH10177051A (en) | 1998-06-30 |
Family
ID=18330937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8339800A Pending JPH10177051A (en) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Electromagnetic wave generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10177051A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6819968B1 (en) * | 1998-03-04 | 2004-11-16 | Agilent Technologies, Inc. | Apparatus and method for manufacturing integrated circuit devices |
US7301250B2 (en) | 2004-05-04 | 2007-11-27 | Stangenes Industries, Inc. | High voltage pulsed power supply using solid state switches |
US7550876B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-06-23 | Stangenes Industries, Inc. | High voltage pulsed power supply using solid state switches with voltage cell isolation |
US7554221B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-06-30 | Stangenes Industries, Inc. | High voltage pulsed power supply using solid state switches with droop compensation |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP8339800A patent/JPH10177051A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6819968B1 (en) * | 1998-03-04 | 2004-11-16 | Agilent Technologies, Inc. | Apparatus and method for manufacturing integrated circuit devices |
US7301250B2 (en) | 2004-05-04 | 2007-11-27 | Stangenes Industries, Inc. | High voltage pulsed power supply using solid state switches |
US7550876B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-06-23 | Stangenes Industries, Inc. | High voltage pulsed power supply using solid state switches with voltage cell isolation |
US7554221B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-06-30 | Stangenes Industries, Inc. | High voltage pulsed power supply using solid state switches with droop compensation |
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