1+MV紧凑型重频Marx发生器绝缘设计和数值分析

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紧凑型Marx发生器高功率微波源研究进展

１国内外基于紧凑型Ｍａｘ发生器的高功率微波源研究现状ｒ
高功率微波通常分为窄带、宽带和超宽带３类，应的百分比带宽分别为＜１，～２和＞２。］对１５５
各种不同类型的高功率微波有着不同的输出特性，对其脉冲驱动源输出参数也有不同的要求。近年来，国内外在这３类基于紧凑型Ｍａｘ发生器的高功率微波源上都取得了一定的研究成果。ｒ
图１基于陡化前沿Ｍａｘ发生器的实验系统及典型输出波形ｒ
＊
收稿日期：０１ｎ一１２１一２；修订日期：０１１ —３２１—２２基金项目：家自然科学基金项目（１７１７国５１７６）作者简介：金亮（９４）刘１６一，男，授，要从事脉冲功率和高功率微波技术研究；ＬＥ３３１３ｃｍ教主ＬＬ３￣６．ｏ
于紧凑型Ｍａｘ发生器的高功率微波源的研究上取得了诸多成果，出参数达到了较高的水平，构上也呈现ｒ输结
出一些规律性特点。本文将综述基于紧凑型Ｍａｘ发生器的高功率微波源的研究进展，ｒ并探讨其发展趋势。为正确把握基于紧凑型Ｍａｘ发生器的高功率微波源的发展动态、学探索其技术路线提供参考和依据。ｒ科
高功率微波＿是多学科综合发展的产物，军事和民用领域有着广泛的应用价值。根据产生的高功率微＿】在波的特点和应用需要，脉冲驱动源呈现多种形式。紧凑型Ｍａｘ发生器以其体积小、量轻、价低、量效其ｒ重造能率高和可以重复频率运行等优点，高功率微波中得到了迅速发展和广泛的应用口在。。近十年来，内外在基国

《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》

《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》一、引言随着现代电子技术的飞速发展，电磁脉冲（EMP）对电子设备和系统的干扰问题日益突出。

电磁脉冲抗扰系统作为一种重要的防护手段，其设计和应用显得尤为重要。

本文将介绍一种基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及其实用性。

二、系统设计（一）系统架构基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统主要由MARX发生器、能量传输网络、抗扰装置和控制系统四部分组成。

其中，MARX发生器负责产生高电压脉冲，能量传输网络负责将脉冲能量传输至抗扰装置，控制系统则负责整个系统的控制和协调。

（二）MARX发生器设计MARX发生器是本系统的核心部件，其作用是产生高电压脉冲。

设计时需考虑其电压等级、脉冲宽度、重复频率等参数。

通过优化电路结构，提高MARX发生器的效率，降低能耗。

（三）能量传输网络设计能量传输网络负责将MARX发生器产生的脉冲能量传输至抗扰装置。

设计时需考虑传输效率、损耗、抗干扰能力等因素。

采用合适的传输介质和结构，确保能量传输的稳定性和可靠性。

（四）抗扰装置设计抗扰装置是本系统的关键部件，用于抑制电磁脉冲对电子设备和系统的干扰。

设计时需根据具体应用场景和需求，选择合适的抗扰方式和手段。

例如，可采用滤波、屏蔽、隔离等措施，提高设备的抗扰能力。

（五）控制系统设计控制系统负责整个系统的控制和协调，包括脉冲产生、传输、抗扰等过程的控制。

设计时需考虑控制精度、响应速度、稳定性等因素。

采用先进的控制技术和算法，确保系统的稳定运行和高效性能。

三、系统应用（一）军事领域应用基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统在军事领域具有广泛的应用前景。

例如，可用于军事装备的电磁防护，提高装备的抗干扰能力和作战性能。

同时，还可用于战场电磁环境监测和评估，为军事行动提供可靠的电磁环境保障。

（二）民用领域应用此外，该系统在民用领域也有广泛的应用。

例如，可用于电力、交通、通信等领域的电磁防护，提高设备和系统的稳定性和可靠性。

1 MV紧凑型重频Marx发生器绝缘设计和数值分析

１ＭＶ紧凑型重频Ｍａｘ发生器绝缘设计和数值分析ｒ
徐刚１，张晋琪张现福，杨周炳，孟凡宝，唐传祥，２，
（．清华大学工程物理系，京１０８；２１北００４．中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川绵阳６１０）２９０
金属筒与顶部电容绝缘距离，通过数值模拟计算，析了该区域的局部３维电场强度分布。结果表明：大并分最
场强均小于六氟化硫蕾沿面闪络和电击穿场强阈值。对模块式开关腔和外筒尺寸进行优化得到的绝缘结构满ｇ
关导通，终实现２级电容串联放电，出最４输
Ｆｉ．１ＰｒｎｉｌｉｃｉｏＭＶａｘｇｎｅａｏｒｇｉｃｐｅｃｒｕｔｆ１Ｍｒｅｒｔ
图１１ＭＶｒＭａｘ发生器的电路原理图
摘
要：通过分析六氟化硫气体在静态高电压和脉冲高电压作用下的绝缘特性对Ｍａｘ模块式开关结ｒ
构和外筒尺寸进行了优化设计，重优化设计了Ｍａｘ发生器中的两个关键绝缘部位 — — 开关腔体结构和外着ｒ
构尺寸，进行３维电场数值模拟分析，并不仅对设计能安全工作的Ｍａｘ发生器具有重要意义，且对进一步ｒ而研制更为小型化的Ｍａｘ发生器提供一定参考。ｒ

紧凑重频PFN-Marx脉冲发生器

第28卷第1期强激光与粒子束V〇l. 28，N o. 1 2016 年 1 月H IG H POW ER LASER A N D P A R T IC LE BEAM S Jan.，2016紧凑重频P F N-M a r x脉冲发生器<李志强，杨建华，张建德，殷毅，李伟，洪志强(国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙410073)摘要：研制了一台紧凑重频脉冲形成网络（P F N)-M a r x脉冲发生器，由P F N-M a rx发生器、脉冲充电单元、重频触发单元等组成。

PFN-M a r x发生器模块采用全电感隔离，直径为480 m m，长度为700 m m。

脉冲充电单元采用中储电容加脉冲变压器方法，单次充电可以满足10次输出。

重频触发单元采用变压器和磁开关一体化设计的全固态M a r x发生器技术，输出电压大于50k V，前沿小于100 n s。

脉冲发生器早期输出电参数为单次10G W，脉冲宽度100 n s，前沿10 n s，阻抗40 0。

重频工作时输出功率7G W，频率5H z。

后期调整后电参数更改为单次10G W，脉冲宽度70 n s前沿10 n s阻抗50 0。

重复频率工作时稳定输出功率8G W，频率10 H z单串10个脉冲。

初步的应用研究中，利用改进后的平台，在5G W条件下驱动磁控管获得了S波段约1G W的微波输出。

关键词：脉冲功率技术；高功率微波；脉冲发生器；P F N-M a rx发生器中图分类号：T M89 文献标志码：A doi：10. 11884/H PLPB201628.015013无论是工业领域或者国防领域，对脉冲功率调制装置提出的要求是向固态紧凑化、重复频率长寿命运行、可移动等方向发展。

M a rx发生器作为一种重要的脉冲调制方式，历来是各国工程技术人员研究的重点，也是最具有潜力幵展固态紧凑化设计的主要方案之一。

随着当前脉冲储能技术的发展，尤其是高储能密度电容器、陶瓷电容器、云母电容器、薄膜电容器等技术的迅速发展，给M a r x发生器的发展注入了新的活力。

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器【摘要】本文介绍了基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器的研究。

在分析了该领域的研究背景和问题意义。

在正文中，详细阐述了Marx发生器原理、脉冲变压器设计、高频高压微纳秒脉冲发生器性能测试、实验结果分析以及应用前景展望。

结尾部分对Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器的可行性进行了讨论，并提出了未来研究方向。

总结了本文的研究成果。

通过本文的研究，展示了基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器的潜在应用前景，为相关领域的研究提供了新的思路和方法。

【关键词】Marx发生器、脉冲变压器、高频高压微纳秒脉冲发生器、性能测试、实验结果分析、应用前景、可行性、未来研究方向、总结、脉冲技术、高压技术、微纳秒脉冲、电子器件。

1. 引言1.1 研究背景高频高压微纳秒脉冲发生器在科学研究和工程应用中起着重要作用，它可以生成高频高压的脉冲信号，适用于等离子体物理、激光技术、医学诊断等领域。

传统的脉冲发生器存在体积大、功耗高、工作频率低等问题，难以满足现代高频高压脉冲应用的需求。

结合Marx发生器和脉冲变压器的设计思路，将能够实现高频高压微纳秒脉冲发生器的小型化、高效化和高可靠性。

本文将重点研究Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器的设计原理和性能测试，探讨其在等离子体物理、激光技术等领域的应用前景，为未来相关研究提供参考。

1.2 问题意义高频高压微纳秒脉冲发生器在科研和工程应用中具有重要意义。

随着科技的不断发展，对更高频率、更高压力和更短脉冲宽度的要求越来越高。

目前市面上的脉冲发生器往往存在频率较低、压力较小、波形不稳定等问题，无法满足实际需求。

研发基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器具有重要的现实意义。

在科研领域，高频高压微纳秒脉冲发生器可以被广泛应用于等离子体物理研究、电子束加速器、强激光器驱动等领域。

通过精确地控制脉冲频率、脉冲宽度和脉冲幅度，研究人员可以开展更深入的实验研究，从而推动相关科学领域的发展。

《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》

《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》一、引言随着现代电子技术的快速发展，电磁脉冲干扰问题日益突出，对电子设备的正常运行构成了严重威胁。

为应对这一问题，本文提出了一种基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统设计，并详细探讨了其应用及实施效果。

二、MARX发生器简介MARX发生器是一种高压脉冲发生器，其基本原理是通过级联的电容器组和触发电路，产生高电压、大电流的电磁脉冲。

这种发生器具有输出脉冲幅度高、重复频率可调、能量可调等优点，因此在电磁脉冲抗扰系统中具有广泛的应用前景。

三、电磁脉冲抗扰系统设计1. 系统架构设计本系统主要由MARX发生器、脉冲形成网络、信号处理模块、控制模块和输出设备等部分组成。

其中，MARX发生器负责产生高电压、大电流的电磁脉冲；脉冲形成网络用于调整脉冲的宽度和形状；信号处理模块负责对接收到的信号进行滤波、放大和整形等处理；控制模块则负责整个系统的控制和协调。

2. 关键技术及参数设计（1）MARX发生器的设计：根据系统需求，选择合适的电容器组和触发电路，确保输出脉冲的幅度、重复频率和能量等参数满足要求。

（2）脉冲形成网络的设计：采用适当的电路结构和参数，使脉冲宽度和形状满足抗扰需求。

（3）信号处理模块的设计：选用高性能的滤波器、放大器和整形电路，确保信号处理的准确性和可靠性。

（4）控制模块的设计：采用微处理器或FPGA等控制器件，实现系统的自动化控制和数据处理。

四、系统应用本电磁脉冲抗扰系统可广泛应用于电力、交通、通信、军事等领域，对提高电子设备的抗干扰能力和可靠性具有重要意义。

具体应用场景包括：1. 电力行业：可用于变电站、输电线路等电力设备的电磁干扰防护，提高电力系统的稳定性和安全性。

2. 交通行业：可用于铁路、地铁等交通设备的电磁干扰防护，确保交通设备的正常运行和乘客的安全。

3. 通信行业：可用于基站、交换机等通信设备的电磁干扰防护，提高通信质量和可靠性。

4. 军事领域：可用于雷达、导弹等军事设备的电磁干扰防护，提高军事设备的作战能力和生存能力。

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器【摘要】本文介绍了基于Marx和脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器的设计与研究。

首先探讨了Marx发生器的原理和脉冲变压器的作用，然后详细阐述了高频高压微纳秒脉冲发生器的设计过程，并对其工作原理进行了深入分析。

通过实验结果与分析，验证了该脉冲发生器的可靠性和稳定性。

在结论部分总结了研究成果的意义，展望了未来的发展方向。

本研究为高频高压微纳秒脉冲发生器的设计与应用提供了重要参考，对于相关领域的研究具有重要意义。

【关键词】Marx发生器、脉冲变压器、高频、高压、微纳秒、脉冲发生器、工作原理、实验结果、总结、展望、研究成果。

1. 引言1.1 研究背景为了解决现有高频高压微纳秒脉冲发生器存在的问题，研究人员开始探索基于Marx+脉冲变压器的新型设计方案。

通过结合Marx发生器和脉冲变压器的优点，设计出了更高效、更稳定的高频高压微纳秒脉冲发生器。

该设计方案不仅增加了输出功率，提高了转换效率，还提高了系统的稳定性和可靠性，为各种领域的应用提供了更好的解决方案。

对于基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器的研究具有重要意义，将推动该领域的发展并促进相关技术的应用与推广。

1.2 研究意义高频高压微纳秒脉冲发生器在科技领域具有重要的应用价值，其研究意义主要体现在以下几个方面：1. 改善工业生产效率：高频高压微纳秒脉冲发生器可以在工业中用于精准的材料处理、脉冲激光加工等领域，提高工业生产效率和产品质量。

2. 推动科学研究进展：该技术在科学研究中有广泛的应用，可用于对材料性质、原子分子结构等进行研究，推动科学研究领域的发展。

3. 拓展医疗领域应用：高频高压微纳秒脉冲发生器可用于医疗诊断、治疗等方面，如超声波成像、激光治疗等，有望为医疗领域带来新的突破。

4. 推动技术创新：该技术的研究有助于推动电子技术、光电子技术等领域的创新，提升我国在相关技术领域的国际竞争力。

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器高频高压微纳秒脉冲发生器是一种重要的脉冲电子设备，广泛应用于激光器、雷达、射频加速器等领域。

本文将介绍一种基于Marx脉冲电路和脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器设计。

一、Marx脉冲电路Marx脉冲电路是一种常见的高压脉冲发生器，能够产生高压、高能量的脉冲。

它由若干个串联的阻抗元件和开关元件组成，如图1所示。

当开关元件关闭时，阻抗元件串联起来，电荷能够储存在阻抗元件中；当开关元件打开时，储存的电荷会通过阻抗元件放电，从而产生高压脉冲输出。

Marx脉冲电路能够产生高压脉冲的原因在于它的串联结构，使得每个阻抗元件都能够充分利用储存的电荷，从而提高了输出的脉冲电压。

Marx脉冲电路还能够实现脉冲的叠加，通过合理设计阻抗元件和开关元件的数量和参数，可以实现多级串联，从而产生更高压的脉冲输出。

二、脉冲变压器脉冲变压器是一种能够实现高压升压的装置，通常在高压脉冲发生器中用于提高输出脉冲的峰值电压。

脉冲变压器的工作原理是利用电磁感应，当输入端施加脉冲电压时，通过变压器的电磁感应作用，能够将输入端的脉冲电压升高到输出端。

脉冲变压器的设计需要考虑因子包括匝比、铁心材料、绝缘材料等，以及变压器的绕组结构和绝缘保护等。

通过合理设计这些因子，可以实现高效的高压升压效果，将输入端的脉冲电压升高数倍甚至数十倍。

三、高频高压微纳秒脉冲发生器的设计在具体实现中，需要考虑Marx脉冲电路和脉冲变压器之间的匹配，尤其是在高频、微纳秒级脉冲输出的情况下，对变压器的响应特性和频率特性都有较高要求。

还需要考虑脉冲输出的稳定性和可控性，以及脉冲变压器的绝缘和耐压等性能。

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器高频高压微纳秒脉冲发生器在科学研究和工业应用中扮演着重要角色。

它可以产生微纳秒级的脉冲信号，具有高频高压的特点，适用于多种领域的实验和应用。

基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器是一种常见的实现方式，下面将对其原理和应用进行详细介绍。

我们来了解一下Marx发生器。

Marx发生器是一种高压脉冲发生器，由数个串联的电容器和开关元件组成。

在工作时，每个电容器通过开关元件连接到下一个电容器，最终形成一个串联的电容电路。

当一定的电压施加到这个电路上时，每个电容器都会被充电，并在达到一定电压时通过开关元件放电，产生高压脉冲。

Marx发生器可以产生很高的脉冲电压，常用于工业领域和科学研究中。

接下来，我们来介绍一下脉冲变压器。

脉冲变压器是一种专门用于产生高压脉冲的变压器，它能够将输入的低电压高频信号转换成高电压的高频信号输出。

脉冲变压器通常由多级绕组和铁芯组成，通过耦合和变压作用实现电压的提升。

将Marx发生器和脉冲变压器结合起来，就得到了基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器。

其工作原理为：Marx发生器产生高压脉冲信号，然后通过脉冲变压器将这个高压脉冲信号转换成更高压的高频脉冲信号输出。

这种方式可以在保持高压的同时实现高频高压的输出，适用于需要微纳秒级高频脉冲的实验和应用。

1. 高频高压输出：通过脉冲变压器的作用，可以将Marx发生器输出的高压脉冲信号转换成更高压的高频脉冲信号，满足一些特定领域对高频高压信号的需求。

2. 微纳秒级脉冲：Marx发生器本身就能够产生微纳秒级的脉冲信号，结合脉冲变压器后，更加满足微纳秒级脉冲的需求，适用于一些精密的实验和应用。

3. 可定制化：基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器可以根据不同的需求进行定制，可以调整输出的脉冲频率、脉冲宽度和输出的高压电压等参数。

紧凑型双指数脉冲电流源研制

ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａＣｏｍｐａｃｔＤｕａｌ－ＥｘｐｏｎｅｎｔｉａｌＰｕｌｓｅｄＣｕｒｒｅｎｔＧｅｎｅｒａｔｏｒ
ＬＵＯＷｅｉ－ｘｉ，ＨＵＡＮＧＴａｏ，ＳＵＮＴｉｅ－ｐｉｎｇ，ＷＵＨａｎ－ｙｕ，ＺＨＡＩＲｏｎｇ－ｘｉａｏ
（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎ７１００２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｕｔｐｕｔｄｕａｌ－ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｐｕｌｓｅｄｃｕｒｒｅｎｔｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆＭａｒｘｇｅｎｅｒａｔｏｒ＋ｐｏｗｅｒｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ＂．ＴｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒｓａｎｄｔｈｅｍａｔｃｈｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅＭａｒｘｇｅｎｅｒａｔｏｒａｒｅａｒｒａｎｇｅｄｉｎｃｉｒｃｌｅ，ａｎｄｔｈｅｃｏａｘｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｈｅｌｌｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｐｕｌｓｅｄｃｕｒｒｅｎｔｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｓ６２Ω ｗｉｔｈ１２ｐａｒａｌｌｅｌＨＶＲｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅｓｏｌｉｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ．Ａｔｈｒｅｅ－ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｓｗｉｔｃｈｗｉｔｈｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｖｏｌｔａｇｅｏｆ３０ｔｏ５５ｋＶｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄｔｈｅｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｐｅａｋｉｓａｄｊｕｓｔａｂｌｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｕｌｓｅｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｔｕｎａｂｌｅｗｈｅｎｔｈｅｏｕｔｐｕｔｐｕｌｓｅｄｃｕｒｒｅｎｔａｍｐｌｉｔｕｄｅｉｓｂｅｔｗｅｅｎ２．６５ａｎｄ５．０５ｋＡ．Ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｒｏｎｔｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ２０ｎｓ，ａｎｄｔｈｅｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ５００ｎｓ，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅＭＩＬ－ＳＴＤ－１８８－１２５－２ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｕａｌ－ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ；Ｍａｒｘｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｃｉｒｃｕｉｔｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ；ｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ

基于Marx发生器的紧凑型宽谱辐射源

（ａｏｒｔｒｒＨｉｈＰｗｒＭｉｒｗｖｅｈｏｏｙＩｓｉｔｆｐｌｄＥｅｔｎｃ，ＣｈｎａｅｆｇｎｅｉｇＰｙｉｓＬｂａａｏｙｆｇｏｅｃｏａｅＴｃｎｌｇ，ｎｔｕｅｏｐｉｌｃｒｉｓｏｔＡｅｏｉａＡｃｄｍｙｏｉｅｒｎｈｓｃ，Ｅｎ
近年来高功率宽谱电磁脉冲产生和辐射技术在国内外得到了较快的发展Ｌ。２１０世纪９年代中期以前，人们］０提到高功率微波系统，基本上是指窄带高功率微波系统和超宽谱射频系统，而对宽谱电磁脉冲源关注不多。但近年来，由于这种源在小型、紧凑以及耦合、效应方面的特点，欧美各国都对宽谱射频系统产生了浓厚的兴趣，并对宽谱电磁脉冲源方面进行了广泛研究，报道了各自的宽谱电磁脉冲系统＿。美国空军研究实验室高功率微波２】
器尺寸为１０ｍ５０ｍＭｒ生器产生的脉冲经过辐射系统，后通过螺旋天线辐射出去。５ｍｘ５ｍ。ａｘ发最
实验结果为：辐射场中心频率为１１Ｈ，２ｍ处最大辐射场为１．ｋ／７ｚＭ０５Ｖｍ。关键词：Ｍａｘ发生器；电池组供电；宽谱辐射ｒ
ｗｉｈａｔｔｌｓｚｆｔｏａｉｅｏ１０ｍｍ ×５０ｍｍ．ｉｈａｍａｉｍｆ２０ｋＶｃａｇｏｔｇ，ｈｉｅｅａｏａｎ５５Ｗｔｘｍｕｏｈｒｅｖｌａｅｔｓｇｎｒｔｒｈｓａｏｅｉｃｉｖｌａｅｏ０ｘｓｕｃｓａｐｌｅｉｅｔｙｔｒｖｐｎｃｒｕｔｏｔｇｆ２０ｋＴｈａｔｌａｅｐｌｅｇｎｒｔｄｂｙＭｒｏｒｅｉｐｉｄｄｒｃｌｏｄｉｅｖａｓｉａｎｅｎａｐｒｌａｔｎ．ＴｈｘｅｉｎａｅｕｔｈｗｈａｈｅｋＥｆｅｄｉ．Ｖｔａｄｓａｅｏｆｏｅｅｐｒｍｅｔｌｒｓｌｓｓｏｔｔｔｅｐａｉｌｓ１５ｋａｉｔｎｃｆ２ｍｒｍ０

低阻抗紧凑型Marx直接驱动高功率微波源

低阻抗紧凑型Marx直接驱动高功率微波源宋法伦;甘延青;张勇;秦风;罗光耀;王冬;陈代兵;文杰;龚海涛;金晓【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2013(25)B05【摘要】研制了一套紧凑型脉冲功率源系统,用于驱动低阻抗磁绝缘线振荡器（MILO）。

脉冲功率源采用Marx发生器技术路线,由10级电容和开关组成,单级电容为100nF/100kV电容,开关采用环形轨道气体火花间隙开关,通过紧凑型结构设计,降低系统回路电感,采用电阻作为级间放电的隔离元件,整个Marx发生器系统放置于变压器绝缘油中,以实现高压绝缘。

Marx发生器系统充电电压为±50kV,总储能5kJ,在12Ω的水负载上可以获得600kV,50kA的脉冲输出,脉冲上升时间小于100ns。

系统尺寸为1.2m×0.5m×0.6m。

基于该低阻抗脉冲功率系统,直接驱动低阻抗磁绝缘线振荡器。

在二极管电压约450kV,电流约40kA条件下,测得辐射微波功率约400MW,微波脉宽约60ns,微波频率1.23GHz,辐射微波模式为TM01模。

【总页数】4页(P177-180)【作者】宋法伦;甘延青;张勇;秦风;罗光耀;王冬;陈代兵;文杰;龚海涛;金晓【作者单位】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【正文语种】中文【中图分类】TM834【相关文献】1.高功率紧凑型重频快Marx脉冲驱动源 [J], 伍友成;何泱;戴文峰;付佳斌;郝世荣;谢卫平2.低阻抗紧凑型Marx直接驱动高功率微波源 [J], 宋法伦;甘延青;张勇;秦风;罗光耀;王冬;陈代兵;文杰;龚海涛3.紧凑型Marx发生器高功率微波源研究进展 [J], 刘金亮;樊旭亮;白国强;程新兵4.一种紧凑型高功率宽带微波源 [J], 廖勇;陆巍;杨周炳;金晓;谢平;冯弟超;孟凡宝5.X波段新型低阻抗高功率微波源的模拟研究∗ [J], 闫孝鲁;张晓萍;李阳梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

紧凑型全固态高重复频率LC-Marx脉冲发生器

·高电压及脉冲功率技术·紧凑型全固态高重复频率LC-Marx 脉冲发生器*庄龙宇，杨均翔，须貝太一，江伟华（长冈技术科学大学极限能量密度工学研究中心，新泻县长冈市 940-2137）摘要：通过理论、模拟和实验对提出的全固态LC-Marx 发生器进行研究。

整个系统由一个MOSFET 开关和多个由一个磁芯制成的磁开关控制，该脉冲发生器直径为140 mm ，高为17 mm ，且随着级数的增加尺寸和重量基本不变。

运用谐振充电可以使电容充到源电压的1.82倍，五级LC-Marx 发生器用950 V 直流电压充电时，在500 Ω电阻上得到峰值电压为10.9 kV 、半高宽为400 ns 、上升时间为85 ns 、效率为30.43%的高压脉冲。

输出电压的上升前沿可以根据实际应用的要求，通过减小电容量缩短。

该脉冲发生器在频率低于30 kHz 下，可以持续稳定地运行。

该LC-Marx 脉冲发生器在气体放电中将具有较好的应用效果。

关键词： LC-Marx ；脉冲发生器；磁开关； MOSFET ；谐振充电；全固态；高频率；大气放电中图分类号： TM836 文献标志码： A doi : 10.11884/HPLPB202133.210114Compact all-solid-state high frequency LC-Marx generatorbased on magnetic switchZhuang Longyu ， Yang Junxiang ， Sugai Taichi ， Jiang Weihua（Extreme Energy-Density Research Institute , Nagaoka University of Technology , Niigata 940-2188, Japan ）Abstract ： An all-solid-state LC-Marx generator based on magnetic switch has been proposed and analyzed by theory, simulation and experiment. This system is controlled by 1 MOSFET and magnetic switches that are made by 1magnetic core. It has dimensions of 130 mm (diameter) and 60 mm (height), which almost not change with the stage increase. The capacitors could be charged to 1.82 times source voltage according to the principle of resonant charging.Five-stage LC-Marx generator could obtain a peak output voltage of −10.9 kV with rise time of 80 ns when the source voltage of 950 V is applied, and the energy efficiency is 30.43% on 500 Ω. The generator has been tested under 30 kHz that could work steadily. It could output higher voltage when used for atmospheric discharge.Key words ： LC-Marx ； pulsed power generator ； magnetic switch ； MOSFET ； resonant charging ； all-solid-state ； high frequency ； atmospheric discharge近年来脉冲功率发生器在工业、国防和医疗等方面的应用要求向着固态紧凑化、高重频长寿命稳定运行和模块化等方向发展[1-4]。

模块化低阻抗紧凑型Marx发生器

负充电电阻，如图１所示。Ｍａｘ系统旁路放电时间ｒ可表述为ｒ≈ Ｒ，回路放电时间ｒ・２０ｎ；ｒＣ主Ｄｕ ≈ ０ｓ为使Ｍａｘ系统有效建立，满足条件ｒｔＪｒ须》 … ｐｕ当水电阻阻值选为１ｇ，路放电时间ｆ１ｍｓ》ｔＪ一０ｋ２时旁一ｐｕ
动高功率微波器件的研究甚少，本文设计了一台低阻抗紧凑型Ｍａｘ发生器用于驱动高功率微波器件。此发ｒ生器输出功率３０Ｇｗ，积０１，体．２ｍ。系统功率体积比达２０Ｇｍ。处国际先进水平。５ｗ／，
为４５ｍｍ ×１６ｍｍ ×６０５２ｍｍ。
Ｆｇ．１一ｔｇｅａｘｇｎｒｔｒｉ１０ｓａｄＭｒｅｅａｏ
图１１０级电阻隔离型Ｍａｘ发生器ｒ
为节约成本，现结构紧凑，Ｍａｘ系统的设计中，电电阻采用水电阻，电电阻分为两排，别为正实在ｒ充充分
第２４卷第４期２１年４月０２
强激光与粒子束
ＨＩＧＨＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ
Ｖｏ．２１４，Ｎｏ．４
Ａｐ．，２２ｒ０１
文章编号：ｉ０ —３２２１）４００—５０１４２（０２０ — ９７０
中图分类号：ＴＭ８２３文献标志码：Ａｄｉ１．７８ＨＰＰ２１２０．９７ｏ：０３８／ＬＢ０２４４００

超宽带双极化交叉偶极子天线设计

第19卷第3期太赫兹科学与电子信息学报Vo1.19，No.3 2021年6月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Jun.，2021 文章编号：2095-4980(2021)03-0438-05超宽带双极化交叉偶极子天线设计陈盛嘉，陈星(四川大学电子信息学院，四川成都 610064)摘要：提出一种结构简单的新型超宽带双极化天线。

采用交叉偶极子天线实现双线极化；每只偶极子天线由两个八边形环振子构成，同时在八边形环内部加载寄生枝节，引入新谐振点增加天线带宽；天线结构紧凑，尺寸仅为0.3λL 0.3λL(λL为低频截止频率对应的空间自由波长)。

对天线进行加工测试，测试结果表明，该天线在 1.24~4.42 GHz能够实现电压驻波比(VSWR)<2，相对带宽达到125%，方向图带宽为95%(1.24~3.60 GHz)。

天线定向辐射性能良好，在方向图带宽内增益大于7 dB。

关键词：双极化；超宽带；交叉偶极子天线；定向辐射中图分类号：TN821+.4 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2021009Design of cross dipole antenna with ultra-wide band anddual-polarization propertiesCHEN Shengjia，CHEN Xing(School of Electronic and Information Engineering，Sichuan University，Chengdu Sichuan 610064，China)Abstract：A new type of ultra-wide band dual-polarized antenna with simple structure is presented.The antenna uses cross dipole antennas to generate dual polarization, each dipole antenna is composed oftwo octagonal rings. The stubs are loaded inside the octagonal ring to introduce new resonance frequencypoints, which greatly increases the bandwidth. The presented antenna has a compact structure with aplanar size of only 0.3λL×0.3λL, where λL is the wavelength corresponding to the lowest frequency withinthe whole working frequency band. An antenna sample has been fabricated and tested. The measuredresults show that the antenna can achieve Voltage Standing Wave Ratio(VSWR)<2 in 1.24-4.42 GHz. Therelative bandwidth is 125% and the pattern bandwidth is 95%(1.24-3.60 GHz). The directional radiationperformance is good, and the gain in the pattern bandwidth is greater than 7dB.Keywords：dual-polarization；ultra-wide band；cross dipole antenna；directional radiation随着无线通信技术的发展，在基站、陆地移动无线电设备、数据采集与监控系统、应急通信以及其他众多通信领域，对天线设计提出了苛刻的要求，需要定向天线同时具有超宽带、双线极化和结构紧凑等特性。

1MV紧凑型重频Marx发生器绝缘设计和数值分析

第20卷第11期强激光与粒子束Vol.20,No.11 2008年11月HIGH POWER LASER AND PA R TICL E B EAMS Nov.,2008　文章编号:　100124322(2008)11219332041MV 紧凑型重频Marx 发生器绝缘设计和数值分析3徐　刚1,2,　张晋琪2,　张现福2,　杨周炳2,　孟凡宝2,　唐传祥1(1.清华大学工程物理系,北京100084;　2.中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳621900) 摘　要:　通过分析六氟化硫气体在静态高电压和脉冲高电压作用下的绝缘特性对Marx 模块式开关结构和外筒尺寸进行了优化设计,着重优化设计了Marx 发生器中的两个关键绝缘部位———开关腔体结构和外金属筒与顶部电容绝缘距离,并通过数值模拟计算,分析了该区域的局部3维电场强度分布。

结果表明:最大场强均小于六氟化硫的沿面闪络和电击穿场强阈值。

对模块式开关腔和外筒尺寸进行优化得到的绝缘结构满足0.3MPa 下六氟化硫的绝缘要求。

关键词:　高功率微波;　Marx 发生器;　绝缘设计;　六氟化硫;　电场;　数值模拟中图分类号:　TN78 文献标志码:　A 宽带高功率微波(HPM )辐射和效应是目前定向能研究的一个热点[1]。

在近期发展的宽带H PM 辐射系统中,大部分系统都是通过Marx 发生器产生高压脉冲,经过脉冲压缩或直接辐射的。

例如德国DIEHL 公司研制的DS110和DS350系统,分别采用400kV 和1MV 的Marx 作为系统的脉冲功率源,直接馈入宽带天线进行辐射[1]。

为开展宽带HPM 技术研究,提出了研制1MV 紧凑型重频Marx 发生器,作为小型HPM 辐射系统的高压脉冲源,而Marx 自身结构的电绝缘要求是制约其小型化的主要因素之一,通过绝缘设计优化其结构尺寸,并进行3维电场数值模拟分析,不仅对设计能安全工作的Marx 发生器具有重要意义,而且对进一步Fig.1　Principle circuit of 1MV Marx generator图1　1MV Marx 发生器的电路原理图研制更为小型化的Marx 发生器提供一定参考。

《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》

《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》一、引言随着科技的发展，电磁脉冲干扰问题越来越严重，特别是在军事、航空、航天、电力等重要领域，电磁脉冲的抗扰问题显得尤为重要。

为了有效应对电磁脉冲的干扰，本文提出了一种基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统设计，并对其应用进行了详细阐述。

二、MARX发生器简介MARX发生器是一种脉冲形成网络，具有高能量、高重复频率和短脉冲宽度等特点。

其工作原理是通过级联的电容器组和触发开关，将低电压的脉冲信号逐步累加，形成高电压、大电流的电磁脉冲。

MARX发生器在电磁脉冲产生和传输方面具有显著优势，是电磁脉冲抗扰系统的关键部件。

三、电磁脉冲抗扰系统设计1. 系统架构基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统主要包括MARX发生器、脉冲传输系统、抗扰装置和控制系统。

其中，MARX发生器负责产生电磁脉冲，脉冲传输系统负责将电磁脉冲传输到抗扰装置，抗扰装置负责对电磁脉冲进行抗扰处理，控制系统则负责整个系统的控制和协调。

2. 工作原理系统工作时，MARX发生器产生电磁脉冲，通过脉冲传输系统传输到抗扰装置。

抗扰装置采用先进的滤波、放大、整形等技术，对电磁脉冲进行抗扰处理，以消除或降低电磁脉冲的干扰。

控制系统则根据实际需求，对系统进行控制和调节，以实现最佳抗扰效果。

四、系统应用1. 军事领域应用在军事领域，电磁脉冲抗扰系统可以用于保护军事设施、武器系统和军事通信等。

通过采用基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统，可以有效地抵御敌方电磁脉冲的干扰，保障军事设施和武器系统的正常运行。

2. 航空、航天领域应用在航空、航天领域，电磁脉冲抗扰系统可以用于保护飞机、卫星等航空器的电子设备。

通过采用基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统，可以有效地防止雷电、静电等电磁脉冲对航空器电子设备的干扰，保障航空器的安全运行。

3. 电力领域应用在电力领域，电磁脉冲抗扰系统可以用于保护电力设备和电力系统。

通过采用基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统，可以有效地抵御电网故障、雷电等产生的电磁脉冲对电力设备和电力系统的干扰，保障电力供应的稳定性和可靠性。