[发明专利]一种新型脉冲形成网络

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲形成网络，具体涉及一种三电容结构的脉冲形成网络，属于脉冲功率技术领域，主要用于高电压脉冲方波的产生。

背景技术

在脉冲功率系统中，脉冲形成线是重要的部件之一，20世纪60年代，英国的J.C.马丁提出了利用形成线获得纳秒高压脉冲的概念。经过几十年的努力，脉冲形成线已经成功应用于各种不同类型的脉冲功率装置中。然而，作为高功率脉冲源关键部件的脉冲形成线，目前都存在体积较大的问题，亟待解决。

脉冲形成网络是由若干电容和电感按一定方式连接并能产生给定宽度脉冲方波的集中参数回路，脉冲形成网络是产生微秒级长脉冲的主要技术途径，是线型脉冲调制器的关键部件之一。

传统的脉冲形成网络一般采用多个LC回路串联在一起。理论计算表明，LC回路的网络级数越多，脉冲宽度越稳定，但实际工业应用中因为薄膜电容脉冲形成网络受传统薄膜电容工艺的限制，体积大、笨重，而陶瓷电容脉冲形成网络受陶瓷电容工艺的限制，寿命短、阻抗大、储能密度低，可靠性差；所以过多的LC回路往往造成最终的脉冲形成网络体积巨大，不能满足实际使用。而减少LC回路的网络级数又不能得到理想的脉冲，因此寻求体积小、电压传输效率高、储存能量大的脉冲形成网络对于脉冲功率技术的小型化及实用化发展具有重要意义。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提出了一种三电容结构的新型脉冲形成网络，其结构简单，网络级数少，体积小，储能密度高，可实现脉冲方波输出。

本发明采用如下技术方案：一种新型脉冲形成网络，所述网络由第一级脉冲电容、第二级脉冲电容、第三级脉冲电容依次并联组成，所述三级脉冲电容的每一级脉冲电容包括第一输出电极和第二输出电极，第一级脉冲电容的两个输出电极与负载端之间分别连接一个电感；每级脉冲电容与下一级脉冲电容的第一输出电极之间、第二输出电极之间分别连接一个电感。

在上述技术方案中，所述每一级脉冲电容的电容值和每一个电感的电感值根据负载要求的脉冲宽度和特性阻抗确定。

在上述技术方案中，所述脉冲宽度和特性阻抗通过下述公式计算：

τ=2(L1+L2++L3+LC1+LC2+LC3)(C1+C2+C3)]]>