1 中国科学院 高能物理研究所加速器中心，北京 100049
2 中国科学院大学 核科学与技术学院，北京 100049
加速器技术的发展，对注入引出系统的kicker脉冲电源提出了新的技术要求。注入引出系统冲击磁铁不仅要求脉冲电压高，底宽达到ns量级，还对波形的稳定性和前后残余电压有很高要求。漂移阶跃恢复二极管（DSRD）因其速度快、工作电流大等优点，在ns级脉冲电源中应用前景广泛，但其工作过程中会存在预脉冲等使脉冲波形偏离理想形态的因素。基于一种已有的DSRD脉冲电源，使用非线性传输线对脉冲进行整形，同时对脉冲的前后边沿进行锐化，缩短脉冲边沿的时间，大幅减小脉冲前后的残余电压，提高电源的性能。完成了一台电源样机的设计和实验，实验结果表明，该样机在50 Ω负载上产生的脉冲幅值约10 kV，前后边沿时间（10%~90%）约2 ns，底宽（3%~3%）小于8 ns。
带状线冲击器 纳秒脉冲电源 漂移阶跃恢复二极管 非线性传输线 strip-line kicker nano-second pulser DSRD non-linear transmission line 强激光与粒子束
2023, 35(10): 105002
1 中南大学 航空航天学院, 长沙 410083
2 兰州理工大学 计算机与通信学院, 兰州 730050
针对已有脉冲源无法兼顾脉冲宽度和幅值的现象,提出一种基于场效应管（MOSFET）和阶跃恢复二极管（SRD）相结合的皮秒级脉冲源设计方案。通过研究分析传统的几种脉冲源的设计方案,设计出一种百伏级的高重频皮秒级脉冲发生器,在PSPICE上对设计方案进行仿真并制作出脉冲源PCB板,实测在2 MHz的重频下产生半幅脉宽约为400 ps、幅度110 V以上的极窄脉冲,波形稳定,为高分辨的超宽带探测雷达发射机的设计提供了新的选择方案。
阶跃恢复二极管 非线性传输线 窄脉冲 超宽带 场效应管 step recovery diode nonlinear transmission line narrow pulse UWB MOSFET 强激光与粒子束
2017, 29(4): 045001
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
设计了基于交叉耦合铁氧体非线性传输线高功率射频微波产生系统，系统由脉冲形成线、非线性传输线以及高功率匹配负载(或组合振子辐射天线)组成。由100 kV高压电源和高压微波电缆构成单传输线高功率脉冲形成线，形成线输出脉冲幅度35 kV，脉冲半宽60 ns。高压脉冲经过非线性传输线的脉冲压缩和调制，与高功率匹配负载相连时，实验得到了峰峰值31 kV、中心频率308 MHz、3 dB带宽为13%的射频振荡脉冲; 与组合振子天线相连时，实验得到了中心频率380 MHz、3 dB带宽为12%的宽谱辐射。实验结果与数值模拟基本吻合。
非线性传输线 高电压脉冲形成 匹配负载 组合振子天线 nonlinear transmission lines pulse forming line matched load combined dipole antenna 强激光与粒子束
2016, 28(5): 053007
中国工程物理研究院 应用电子学研究所,高功率微波技术国防科技重点实验室, 四川 绵阳 621900
给出了模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的数值模拟方法,算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代,其中利用J-A模型描述传输线中铁氧体磁芯的非线性磁化行为.根据节点电路方程推导了非线性传输线色散关系,设计了输出频率为300 MHz的交叉耦合磁饱和非线性传输线,利用本数值模拟方法对交叉耦合磁饱和非线性传输线的物理过程进行了分析,在充电电压达到30 kV时获得了频率303 MHz、峰峰值不小于40 kV的高压射频脉冲输出.
非线性传输线 模拟算法 J-A模型 高电压射频脉冲 磁饱和 non-linear transmission line numerical simulation J-A magnetic model high powerRF pulse magnetic saturation 强激光与粒子束
2015, 27(8): 083001
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
介绍了非线性传输线的工作原理和色散特性，给出了用于模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的计算方法。算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代，其中利用J-A模型描述传输线中NiZn铁氧体磁芯的非线性磁化行为，并模拟了非线性传输线的工作方式。实验获得了中心频率165 MHz的宽带脉冲输出，初步验证了用于产生宽带电磁脉冲的非线性传输线关键技术。
非线性传输线 模拟算法 J-A模型 高电压射频脉冲 磁饱和 nonlinear transmission line simulation method J-A model high-voltage radio-frequency pulse magnetic saturation 强激光与粒子束
2014, 26(4): 043002
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
根据孤立子理论，分析了利用变容非线性传输线产生射频场的机理。利用电路仿真方法系统地研究了影响射频场产生的相关参数，发现电感和零压电容越小、输入电压越大，射频场的频率越高；电容的非线性率越大，射频场的峰值电压越高、高频成分越多。并在此基础上，仿真设计了能产生峰值功率为0.8 GW、主频为19.42 MHz射频场的非线性传输线。
非线性传输线 高功率射频场 孤立子 色散 电路仿真 nonlinear transmission line high-power radio frequency field soliton dispersion circuit simulation
用非线性传输线(NLTL)压缩纳秒光电导开关输出电压脉冲的上升时间，获得3 kV，小于400 ps上升沿的高压冲击波脉冲。简述了NLTL冲击波理论，介绍并分析了用电容NLTL产生高压冲击波脉冲的实施方法和结果。
冲击波 非线性传输线 光电导开关
