[发明专利]一种瞬态辐射电场模拟方法、系统、装置、设备及应用

权利要求书

1.一种瞬态辐射电场模拟方法，其特征在于，所述瞬态辐射电场模拟方法采用多通道并联开关作为输出源；利用信号发生器激励高压直流源输出脉冲高压，在触发电极打火后导通实现开关击穿；通过调节信号发生器输出时序，使得四个通道以此导通，从而实现更高频率输出。

2.如权利要求1所述的瞬态辐射电场模拟方法，其特征在于，所述瞬态辐射电场模拟方法采用四通道三电极气体开关，四通道三电极气体开关由四个独立的、相同的单通道开关组成。

3.如权利要求1所述的瞬态辐射电场模拟方法，其特征在于，所述瞬态辐射电场模拟方法使用的隔离式触发电源的初级充电电源Udc通过开关K1，二极管VD1，电感L1和脉冲升压变压器PT初级绕组对初级储能电容C1谐振充电，充电电流同时对脉冲变压器的磁芯进行励磁；充电完成后，主开关K2闭合，C1放电，在脉冲变压器原边产生低压脉冲，经变压器升压，在负载电阻R上产生高压脉冲输出。

4.如权利要求1所述的瞬态辐射电场模拟方法，其特征在于，所述瞬态辐射电场模拟方法的谐振充电电路的三种工作方式，不同工作方式的区别在于工作时的初始条件不同：C₁为储能电容，C₂为脉冲变压器的初级电容，L为充电电感，R为回路中的总电阻；

理想情况下，R＝0，间接能量回收或直接能量回收后充电时电路初始条件为i(0)＝0，u₁(0)＝u₁₀，u₂(0)＝u₂₀；若采用电阻吸收方式工作，则u₂(0)＝0；直接能量回收方式中能量回收环节的电路初始条件为i(0)＝0，u₁(0)＝0，u₂(0)＝u₂₀，储能电容趋于无穷大；

C1、C2等效为一个电容，其容量为C1、C2的串联值，即：

则描述电路的微分方程如下式所示：

其中u＝u1+u2，其特种方程为：

特征方程的解为：

根据的大小，分为过阻、临界阻尼和欠阻尼三种情况，对于谐振充电回路而言，通常电阻较小，满足欠阻尼回路条件，则通解为：

u(t)＝u₀e^-γtcosωt；

带入初始条件，可得初级电容C1和储能电容C2的电压分别为：

电容上的电压为衰减振荡，其衰减速度由回路电阻和电感的比值决定，振荡频率有电感和储能电容，初级电容串联构成的总电容确定；

回路电流为：

在谐振充电回路中电阻较小，简化为：

即谐振充电电流与回路总电容、电容初始电压和回路振荡频率成正比；

初级电容电压最大值为：

初级电容电压最大值随C1、C2比值不同而不同，当C1C2时：

u为初级电容得到的电压极大值，初级电容电压最大值大于储能电容初始电压。

5.如权利要求1所述的瞬态辐射电场模拟方法，其特征在于，所述瞬态辐射电场模拟方法脉冲电源的驱动控制方法包括信号源采用AT89C52作为核心器件，产生的触发信号经过限频电路进行整形，当输入限频电路的信号频率高于设定频率时，限频电路闭锁，停止输出；整形后信号经过单稳态电路进行信号放大，产生两路幅值+15V的分时信号；分时信号分别给到两路脉冲变压器隔离驱动电路，产生时序相同幅值为+15V的驱动电压，控制固态开关K1和K2的开通和关断，使脉冲电源输出重频高压脉冲，系统信号源输出脉冲频率为1～30kHz，设置连续工作时间或者输出固定数目的触发信号。

6.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：采用多通道开关并联；结合外触发电源，进行触发时间同步，使开关依次导通实现更高频率。