中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
结合磁绝缘传输线运行特征,阐述了磁绝缘传输线的电路模拟方法，开发了基于波过程的磁绝缘传输线电路模拟程序。探讨了磁绝缘传输线运行状态判断、运行阻抗、电子流损失等的物理描述，分析了不同物理模型对电路模拟结果的影响。结果表明：因阻抗过匹配所致电子流损失是Z箍缩装置磁绝缘传输线电路模拟中需重点关注的问题。建立在现有物理模型基础上的电路模拟是后验的，可为丝阵负载结构优化设计、负载电流和内爆特性评估提供参考，可满足磁绝缘传输线一级近似设计要求。但对未来更高电流参数下磁绝缘传输线的设计还需从试验和理论上深入理解磁绝缘现象和运行过程。
磁绝缘传输线 波过程 电路模拟 运行阻抗 损失电阻 magnetically insulated transmission line(MITL) wave process circuit simulation operation impedance loss resistance
理论分析了二极管磁绝缘传输线(MITL)区阻抗不连续和二极管阻抗随时间的变化对波过程的影响。结果表明：若MITL区电长度远小于入射波脉宽，则二极管前端测得的电压电流幅值反映了阴极处电压、电流，电压与电流的比值由二极管阻抗确定；为加快阴极处电压、电流前沿，MITL区各段传输线沿波的传输方向可采用阻抗渐增的方式，且取中间元件的阻抗为其两端元件阻抗的均方根；测点电压、电流前沿在时间上可分为传输、全反射和束流形成阶段；梯形电压波入射下，测点波形前沿全反射阶段电压较传输阶段增长速度倍增，电流为一段平台；实际电压波入射下，测点电压波形前沿为一条不断增长的曲线，电流波形前沿存在振荡。
二极管 波过程 阻抗不连续 阻抗变化 波形特征 diode wave process impedance discontinuity time-dependent impedance waveform characteristics 强激光与粒子束
2011, 23(11): 2959
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
从波过程计算的角度,阐述了用传输线对脉冲形成网络进行模拟的原理和方法.该方法可以对元件参数随时间变化的脉冲形成网络,以及包含磁绝缘传输线、开关、内爆等离子体等的脉冲功率系统进行全电路模拟.与商业程序Pspice模拟结果比较表明:两种方法得到的电流、电压的峰值相对偏差不到5‰,在整个时间范围内,电流、电压的最大偏差均小于峰值的5%;两种方法得到波形几乎完全重合.在能保证准确度和收敛性的同时,该方法还具有直观、运算快速、易扩展等特点.
脉冲功率源 波过程 传输线 模拟方法 电路编码 脉冲形成网络
1 西南交通大学,电磁场与微波技术研究所,成都,610031
2 西南电子设备研究所,成都,610036
分析比较了阻抗匹配和失配情况下传输线充电的原理和波过程.分析结果表明:失配情况下的最大优点是能够实现脉冲功率增益.应用阻抗为27 Ω、长度为540 mm传输线为充电传输线和长度分别为30,45,60 mm、阻抗均为5 Ω传输线为被充电传输线进行了对比试验.实验结果表明:在距离辐射天线6 m处,输出辐射场强随低阻抗传输线长度增加而略有增加,最大辐射场强为49 kV/m,考虑气体开关的实际能量损耗,这与理论分析的充电电压和功率增益关系相吻合;长度为45 mm的5 Ω被充电传输线的输出脉冲前沿约210 ps,幅度约为150 kV.
充电传输线 亚纳秒 高功率脉冲 阻抗匹配 辐射场强 波过程
