宽带匹配的低失真单周期超窄脉冲发生器

针对传统单周期超窄脉冲发生器存在脉冲振铃大、拖尾长、对称性差以及与天线匹配特性不好导致波形失真而影响系统性能的问题,提出了宽带匹配的低失真单周期超窄脉冲发生器。该发生器由阶跃恢复二极管产生下降沿锐化的高斯脉冲后,利用肖特基二极管压制高斯脉冲的振荡以抑制振铃,采用微带滤波器对整形后的高斯脉冲高通滤波并保证输出端口的宽带匹配特性以消除拖尾。实测结果表明,所设计发生器能够产生峰峰值为7.64V,脉宽小于500ps且无拖尾,振铃小于10%、对称性为90%的单周期超窄脉冲,从而在保证波形质量的前提下提高了脉冲幅度,设计简单、低成本的特点使其具有较高的工程价值。     

阶跃恢复二极管参数对窄脉冲波形的影响研究

阶跃恢复二极管是超宽带引信产生窄脉冲信号的核心器件,阶跃恢复二极管参数影响窄脉冲信号的幅度和宽度。依据半导体器件理论和阶跃恢复二极管不同的工作状态,建立阶跃恢复二极管模型,分析阶跃恢复二极管参数对二极管正偏导纳和反偏势垒电容的影响。根据窄脉冲产生等效电路,采用电路暂态分析方法求解窄脉冲幅度和窄脉冲宽度,仿真研究阶跃恢复二极管少数载流子寿命、反向饱和电流、零偏结电容和掺杂分布系数与窄脉冲幅度和窄脉冲宽度关系。仿真结果表明,改变阶跃恢复二极管参数可以调节窄脉冲幅度和窄脉冲宽度,通过产生的窄脉冲与仿真结果对比分析,验证了仿真结果的正确性。     

新型超宽带雷达发射机技术

对阶跃恢复二极管( SRD)在方波激励下的电特性作了较为深入的研究，根据SRD的特性将其等效为可变结电容和普通pn二极管的并联，可变结电容的模型以SRD的外特性实测数据为依据，用三段线性结电容来拟合SRD的结电容。提出了一种基于SRD、肖特基二极管和微带短路线产生超宽带( UWB)、单周期窄脉冲的方法，对窄脉冲产生电路的工作原理进行了理论分析和软件仿真，设计并实现了新型超宽带雷达发射机，经测试单周期窄脉冲的脉宽为400 ps，峰峰值为15 V，测试结果与分析仿真结果基本吻合，从而验证了SRD模型和对窄脉冲产生电路分析的正确性。     

超宽带引信脉冲源的仿真设计

给出了阶跃恢复二极管（SRD）的电压跃变模型以及SPICE仿真参数．分析讨论了基于SRD仿真模型的超宽带引信脉冲源的设计，并利用PSPICE仿真软件对设计的电路进行了仿真。实际制作的电路可以输出脉冲宽度250ps，重复周期100MHz,幅度达5V的亚纳秒窄脉冲信号。测量结果和仿真结果比较吻合，说明给出的SRD模型及仿真设计方法在超宽带引信信号源的设计中具有一定意义。     

晶体管驱动的阶跃二极管大幅度窄脉冲源

目前纳秒级窄脉冲源的实现方法有很多,但很难用低电源产生大幅度窄脉冲,或是实现输出脉冲幅度大于其工作电压。提出了一种采用阶跃恢复二极管在双极型晶体管驱动下实现工作于低电压的大幅度纳秒级窄脉冲源的方法。该方法利用阶跃管的阶跃特性,同时利用晶体管的驱动,对阶跃管的激励源形式进行改进设计,实现大幅度窄脉冲。仿真和测试结果表明:该电路具有输出脉冲幅度不小于工作电压的特点,并具有电路简单、脉宽可调、易于集成等优点,适用于超宽带通信系统中窄脉冲信号的产生。     

纳秒和亚纳秒脉冲上升时间产生高峰值功率脉冲的简单方法

本文叙述了在纳秒上升时间产生高峰值功率脉冲的简单方法。这种方法以操作电感电容贮能电路中应用的漂移阶跃恢复二极管为基础，同时也叙述了用漂移阶跃恢复二极管把产生的脉冲上升时间削尖到亚纳秒的方法。实验结果表明，该电路能产生１．７ｋＶ，上升时间为几百微微秒，重复频率为１０ｋＨｚ的脉冲。     

基于射频三极管的超宽带引信脉冲源

针对当前基于阶跃恢复二极管的超宽带脉冲源成本高、电路复杂、工作电压高的不足,提出了基于射频三极管的超宽带引信脉冲源电路.该电路是以射频三极管为核心,利用射频三极管的低价和低压雪崩特性,结合电感器件磁场能存储与释放效应构建一种成本较低、电路简单、工作电压低的脉冲源.借助ADS仿真软件对电路进行了仿真测试,实际电路可以输出脉冲峰谷宽度为700 ps,幅度达8.608 V的亚纳秒的双极窄脉冲信号.测试结果表明该脉冲源能满足超宽带引信的需要.     

超宽带引信脉冲发生器设计

针对基于射频三极管、阶跃恢复二极管的脉冲源产生的超宽带信号幅度较小、作用距离短,而基于雪崩三级管的脉冲源需要体积较大的电压源等问题,设计了一种基于雪崩三极管的小型化超宽带脉冲源来产生大幅值的超宽带信号,该电路用逆变电路将干电池电压升至所需电压,加至雪崩管集电极产生雪崩效应,输出纳秒级窄脉冲。用示波器测试实际电路产生信号,脉冲宽度约为500ps,幅值约10V。该电路有效地提高了信号幅值,进而提升引信作用距离,且占用空间很小。     

基于CPLD的超宽带引信脉冲发生器设计

脉冲发生器是超宽带引信系统的关键电路，必须考虑设计合理的脉冲发生器。提出了基于CPLD的超宽带无线电引信的系统原理，并对其工作过程进行了说明；设计了亚纳秒级脉冲发生器，介绍了该电路的工作原理并对其进行了仿真．根据仿真结果分析了输出波形的特征，验证了超宽带引信的优良特性。同时，该脉冲发生器电路结构简单，容易实现且性能完全能达到实用要求。     

冲激引信超窄脉冲源的研究

主要对冲激引信中的超窄脉冲源在以下几方面进行详细讨论：冲激脉冲源的核心器件(阶跃恢复二极管)特性，等效电路、冲激脉冲源电路组成与原理，以及一种冲激脉冲源的工程实现；另外，对微分脉冲源原理也进行了简要介绍。超窄脉冲源的研究成果为冲激引信原理性试验提供了基础，也为目标冲激响应特征的测试提供了手段。     

HL-2A装置环向场电源系统及其控制

HL-2A环向场电源系统采用400kVA同轴励磁机作为80MVA发电机组励磁的交流电源,两组三相全控整流桥并联为机组励磁线圈供电(主励),另外一组完成励磁机本身的励磁(副励).发电机两个错30o Y形绕组接二极管整流柜为环向场线圈供电.发电机组经拖动电机加速到1488rpm处放电,由环向场计算机系统通过控制脉冲发电机组的励磁电流调整发电机的输出电压,实现对环向场脉冲电流波形的调节.     

紧凑型爆磁换能电脉冲源设计及实验

针对爆磁压缩发生器用种子电源,设计了一种紧凑型爆磁换能电脉冲源。通过建立磁体爆磁换能的磁电转化模型,研究了爆磁换能电脉冲源的工作机理和作用过程。对紧凑型爆磁换能脉冲源中开路磁体的静磁场进行了解析计算和数值模拟,得出了磁体截面磁通量的计算方法,为脉冲源的设计提供了理论参考。对不同磁体材料和起爆方式的脉冲源进行了实验研究,得到了脉冲源的输出感应电动势、输出电流及负载电压曲线。结果表明:N35爆磁换能电脉冲源(双端起爆)在1.2μH的电感负载上输出了1 100 A的脉冲电流;采用高性能磁体材料可在负载上获得更高的输出电流及能量参数;单端起爆能量转化效率η_t≮14.6%,双端起爆能量转化效率η_t≮24.4%;爆磁换能电脉冲源仅适合于驱动较低阻抗的负载,作为螺线管型爆磁压缩发生器的种子电流时选择间接馈电方式更加合理。     

一种多功能雷达信号模拟器

针对某型机载雷达对抗系统标校对雷达信号辐射环境的需求,设计了一种多功能雷达信号模拟器。将数 字信号处理器(digital signal processing,DSP)与现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)技术相融合, 通过优化多体制雷达信号的脉内特性、重频特性和捷变特性解算算法,实现了12 种不同体制雷达信号的快速精确模 拟。通过对选模拟器生成的模拟雷达信号与脉冲雷达信号测试表明,该模拟器使用灵活、产生信号精度高、速度快、 可靠性高。     

一种多功能雷达信号模拟器

针对某型机载雷达对抗系统标校对雷达信号辐射环境的需求,设计了一种多功能雷达信号模拟器。将数 字信号处理器(digital signal processing,DSP)与现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)技术相融合, 通过优化多体制雷达信号的脉内特性、重频特性和捷变特性解算算法,实现了12 种不同体制雷达信号的快速精确模 拟。通过对选模拟器生成的模拟雷达信号与脉冲雷达信号测试表明,该模拟器使用灵活、产生信号精度高、速度快、 可靠性高。     

基于PIN二极管的快上升沿电磁脉冲防护模块设计与研究

为了研究PIN二极管对快上升沿电磁脉冲的响应,基于PIN二极管时域等效电路模型,仿真研究了PIN二极管电路在快上升沿电磁脉冲作用下的瞬态电压特性。以集总参数巴特沃斯低通滤波器电路为原型,通过拟合二极管寄生参数值,结合键合金丝电感参数,设计了一款基于PIN二极管的快上升沿电磁脉冲防护电路模块,并对防护电路模块的快上升沿电磁脉冲防护性能进行了测试。结果表明：在1~250 MHz短波、超短波频段内,防护模块的插损小于0.38 dB;当输入方波脉冲为4 000 V时, 限幅响应时间小于2 ns,输出电平小于30 V,满足快上升沿电磁脉冲的防护要求。     

激光引信发射光束空间分布研究

激光引信大多采用激光二极管作为光源,光强分布较为复杂,文中针对某型号激光二极管,在两个方向上分别采用基模高斯分布函数和多模高阶厄米-高斯分布函数混合叠加建立光强分布的数学模型并进行仿真计算,与实际测得的远场光强分布基本吻合。该数学模型为激光引信光学系统的设计及典型目标光学反射特性模型的建立提供一定的理论指导。     

拉开时序下脉冲成形网络中半导体器件的击穿与保护

为了让电磁轨道内的电枢获得均匀加速,脉冲成形网络(PFN)通常采用多个脉冲成形单元(PFU)拉开时序放电的工作模式,以输出平顶电流波形。此时,PFU内的续流二极管可能会承受很高的反向恢复电压而损坏。通过对二极管反向恢复过程以及PFN电路特性的分析,提出了一种通过避免负载上出现反向电压的方法来消除半导体开关器件损坏的隐患,并推导出避免出现反向电压的参数匹配公式。将该匹配公式应用在一套由8个75 kJ模块组成的600 kJ储能的PFN电源参数设计中。该电源系统通过控制放电时序生成了近似平顶的电流波形,且系统工作稳定,无半导体开关器件损坏现象。实验结果表明,通过合理的负载参数匹配,可以降低甚至消除二极管上的反向过电压。     

超宽带引信取样脉冲宽度与相关接收输出信号幅度关系研究

超宽带无线电引信接收机基于相关接收原理获取预设炸高处的目标回波信号,回波信号与经过延迟的取样脉冲信号进行相关运算得到引信接收机输出信号。优化取样脉冲宽度可以提高超宽带引信探测灵敏度。根据超宽带引信相关接收原理,建立超宽带引信相关接收数学模型,分析取样脉冲宽度与相关接收函数幅值的关系。发射脉冲宽度分别为50 ps、100 ps、200 ps时对引信相关接收输出信号进行仿真,仿真结果表明取样脉冲宽度与发射脉冲宽度相等时引信相关接收输出信号幅度最大;通过实验结果验证了该理论模型的正确性。研究结果适用于超宽带引信接收机优化设计。