基于DSP和Ethernet的实时信号频谱监测系统

设计并实现一种基于DSP和Ethemet的实时信号频谱监测系统.通过S3CA510B ARM芯片构架的以太网通信系统对大数量、分散的网络通道在远端PC上进行实时信号监测.系统利用高速ADC进行直接采样,基于FPGA实现高速数据缓存和系统的逻辑控制,采用TMS320C6713B DSP芯片对采集的大容量数据进行频谱处理.试验证明该系统在HFC反向通道的维护中得到很好的应用.     

准单向纤维排布环形炭/炭复合材料的组织与性能

以PAN基炭纤维无纬布为主体,与短切网胎纤维交互叠层制备准单向纤维排布环形炭预制体,然后采用等温化学气相渗透工艺,在丙烯与氮气分压比为1.2:1,系统压力为1.5 kPa的条件下进行增密,制备准单向纤维排布环形C/C复合材料,研究气相渗透温度对增密效率的影响,并对复合材料进行组织观察与导电导热性能测试。结果表明:在980℃温度下化学气相渗透效率最高,480 h后获得密度为1.84 g/cm~3、孔隙率为6.4%的准单向纤维排布C/C复合材料;准单向纤维排布环形C/C复合材料沿轴向方向具有高纤维取向,并且材料沿轴向具有较高的导电与导热性能,其电阻率为20.3μ?·m,热导率为72.8 W/(m·K)。热解炭组织为高织构粗糙层,热解炭生长良好,石墨化度为60.1%。     

HFC反向通道噪声监测和抑制系统

设计了一种HFC反向通道噪声监测和噪声抑制系统,采用S3C4510B ARM芯片构架以太网应用系统,采用TMS320C6713B DSP芯片对采集的大容量数据进行实时频谱分析,利用FPGA芯片实现高速数据缓存和系统的逻辑控制.试验表明该系统能对HFC反向通道的信号进行实时采集和高速处理,可有效地对HFC反向通道进行维护.     

微立方结构基底上生长碳纳米管薄膜的强流脉冲发射特性

采用酞氰铁高温热解方法在具有微立方结构的化学镀镍硅基底上生长了碳纳米管薄膜(Si/Ni-CNTs),并在20GW脉冲功率源系统中采用二极结构对其强流脉冲发射特性进行了研究。研究结果表明,在单脉冲发射条件下,随脉冲电场峰值的增大,Si/Ni-CNTs薄膜的发射电流峰值呈线性增加,当宏观场强达到31.4 V/μm时,发射脉冲电流的峰值可达到14.74kA,对应的发射电流密度1.23kA/cm2,在相同峰值,连续多脉冲情况下,碳纳米管薄膜具有良好的发射可重复性,且发射性能稳定。     

14级紧凑Marx发生器自击穿建立的分析与实验

使用六氟化硫(SF6)及其混合气体做绝缘介质,并提高工作气压,增加绝缘强度,利于实现Marx发生器的小型化、轻量化。为保障Marx发生器的顺利建立,一般需要使用触发电源。某些场合下,去掉触发源,Marx依靠开关自击穿建立,可提升Marx发生器的使用便利性,降低维护难度。搭建了14级气绝缘Marx发生器,当工作气压逐渐升高时,Marx发生器依靠开关自击穿建立变得困难。对Marx发生器建立过程进行理论分析及开关电极的优化验证实验,改进了Marx发生器开关的电极形状及组合形式。实验表明,改进后的Marx发生器在高气压下的自击穿建立概率提高了。研制的Marx发生器工作在0.25 MPa的六氟化硫下,结构紧凑,体积较小,在45 Ω的水负载上获得约7 GW,脉宽70 ns的电压输出。     

采用双边对称输入方式的4模块直线变压器驱动源研制

为开展脉冲功率系统小型化研究,介绍了直线变压器驱动源的工作原理,阐述了其设计思想和关键技术,研制了以脉冲形成网络为初级脉冲形成单元、采用双边对称输入方式的4模块直线变压器驱动源。通过对单模块的试验研究,分析了充电位置对输出电压波形的影响,并进行了优化设计。研究了充电过程中充电电流对磁芯的去磁作用,并根据设计参数进行了模拟计算,结果表明充电电流可使磁芯完全去磁。最后开展了4模块直线变压器驱动源的试验研究,其输出电压幅值约600kV、脉宽约200ns、前沿约52ns(10%～90%),输出功率达数GW,在重频25Hz下工作稳定。与相同输出参数的基于水介质脉冲形成线的直线变压器驱动源相比其尺寸明显减小,说明此直线变压器驱动源的研制促进了脉冲功率源小型化发展。     

化学镀铜Si基底上碳纳米管薄膜强流脉冲发射稳定性研究

为了研究碳纳米管薄膜在强流连续多脉冲下的发射特性,采用酞菁铁高温热解方法在化学镀铜硅基底上生长了碳纳米管薄膜(Si/Cu-CNTs),作为强流脉冲发射阵列。在20GW脉冲功率源系统中采用二极结构对Si/Cu-CNTs薄膜进行连续多脉冲高电流发射测试,结果表明:连续多脉冲情况下,峰值电场达到29.1V/μm,发射电流密度为0.892kA/cm2时,Si/Cu-CNTs薄膜仍具有良好的发射可重复性,连续发射的每个电流波形基本一致,发射稳定性好。     

800kV 长脉冲驱动源的设计与模拟

基于对125 kV LTD 模块的实验研究,设计了脉冲形成线为Blumlein 结构的150 kV LTD 模块,并在此基础上设 计了输出电压800 kV、六级模块串联运行的LTD 装置。根据理论计算的结果选择了LTD 次级线圈的尺寸,通过电路和 3D 模拟,分析了不同输入方式对输出脉冲波形的影响,结果表明：左端输入方式好于右端输入方式,对于设计的LTD 装置的尺寸来说,二者无明显差别;与单边输入方式相比,双边对称输入方式负载脉冲波形的前沿更好。根据800 kV LTD 装置的设计参数进行了电路模拟,在60Ω 匹配负载上得到的输出脉冲波形前沿约50 ns、平顶约110 ns、后沿约30 ns、 幅值约800 kV,该装置的设计结构满足绝缘耐压要求。