[发明专利]一种水平极化有界波电磁脉冲模拟器、线栅极板及线栅布置方法

权利要求书

1.一种水平极化有界波电磁脉冲模拟器线栅布置方法，其特征在于，包括：

(1)确定构成模拟器单侧极板的线栅总根数N_t，N_t为6的整数倍；

(2)将线栅总根数N_t划分为两部分，一部分为从一侧圆形锥底截面的上半部分边缘所拉线栅的总根数N_u，另一部分为从该侧锥底截面下半部分边缘所拉线栅总根数N_d，满足N_u＝N_d/2，N_u+N_d＝N_t；

(3)设双锥圆形锥底截面的半径均为R，所述单侧极板与地面相接触位置的最大宽度为w，xyz坐标系的原点O点位于该侧锥底截面的圆心位置，x轴沿水平方向通过O点，+y轴沿竖直方向向上通过O点，则在x0的区域，从该侧圆形锥底截面y≤0的下半部分边缘向该侧地面所拉的N_d/2根线栅按照以下方式布置：

第1根线栅的上端与锥底截面上x＝-R的边缘位置相连接，下端与该侧极板底部的最左侧x＝w/2处相连；第2根线栅的上端与锥底截面上自x轴反方向逆时针偏转α＝π/(N_d-1)角度对应的边缘位置相连接，其下端与第1根线栅的下端之间的间隔为该单侧极板上的各相邻线栅之间的最短间隔d_x＝w/(N_d-1)；第i根线栅的上端与锥底截面上自x轴反方向逆时针偏转β＝(i-1)α角度对应的边缘位置相连接，其下端与第1根线栅的下端之间的间隔为(i-1)d_x，i取值为2～N_d/2；

(4)设Q点为该侧极板与地面相接触位置最大宽度的一半处，也即x＝0处，则在x0的区域，从该侧圆形锥底截面y0的上半部分边缘向该侧地面所拉的N_u/2根线栅按照以下方式作初步的布置：

第1根线栅的上端与圆形锥底截面上自y轴逆时针偏转α/2角度对应的边缘位置相连接，其下端与Q点的间隔为(1+1/2)d_x；第j根线栅的上端与该锥底截面上自y轴逆时针偏转θ＝(2j-3/2)α角度对应的边缘位置相连接，其下端与第1根线栅下端的间隔为(2j-2)d_x，j取值为2～N_u/2；

(5)对于步骤(4)初步布置的N_u/2根线栅按照以下方式进行调整：

保持与锥底截面y0的上半部分边缘相连的第j根线栅的上端位置不动，仅将其下端的位置上移到从该侧锥底截面y≤0的下半部分边缘向该侧地面所拉的第(N_d/2-2j+1)根线栅上，两根线栅的交点与地面的高度为h_j，h_j的取值大于电阻加载的最高高度并小于模拟器的高度，且要保证模拟器双锥架设的稳定性；完成x0区域中从该侧锥底截面y0的上半部分边缘向该侧地面所拉的N_u/2根线栅的最终布置；

(6)采用对称的方式，参照x0区域的该单侧极板的线栅布局，以x＝0为对称面，实现x0区域的该单侧极板的线栅布局，从而实现该单侧极板上所有线栅的布置；

(7)参照步骤(2)至(6)，完成模拟器另一侧极板上所有线栅的布局，使得两侧极板的线栅布局方式完全相同。

2.一种水平极化有界波电磁脉冲模拟器的构建方法，其特征在于，包括：

A、在空中架设双锥；

B、按照权利要求1所述线栅布置方法，从双锥圆形锥底截面的边缘分别到两侧地面用线栅拉成对称的线栅极板；

C、根据高电压绝缘的要求，在两侧圆形锥底截面的下半部分边缘分别向相应侧地面所拉的N_d根线栅上，从距离地面h_R的高度开始沿线向下加上用作分布式负载的多个电阻，若设模拟器的高电压激励源的峰值为V_s，则h_R的取值满足

3.按照权利要求1所述线栅布置方法得到的一种水平极化有界波电磁脉冲模拟器线栅极板。

4.按照权利要求2所述构建方法得到的一种水平极化有界波电磁脉冲模拟器。