[发明专利]一种双极性传输线型纳秒脉冲发生器

摘要

本发明公开了一种双极性传输线型纳秒脉冲发生器，包括：交流电源模块和脉冲模块，工频交流源输出端经输入限流电阻与二极管整流桥输入端相连，二极管整流桥输出端经稳压电容与H桥电路输入端相连，H桥电路输出端与升压变压器输入端相连，升压变压器输出端经输入电阻、第一同轴电缆中心铜线、负载输出阻抗、第二同轴电缆中心铜线接地，第一同轴电缆两端和第二同轴电缆两端共同接地，控制开关一端接至输入电阻和第一同轴电缆之间的节点上，控制开关另一端接地，负载输出阻抗两端输出脉冲。本发明的有益效果：利用交流源作为Blumlein脉冲形成线的激励源，可产生双极性陡前沿窄脉宽纳秒脉冲，结构简单，电路复杂度低，整体易于实现小型化。 1

主权项

1.一种双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，包括：

交流电源模块，其包括工频交流源AC(1)、输入限流电阻R1(2)、二极管整流桥REC(3)、稳压电容C1(4)，H桥电路和升压变压器T(9)，所述工频交流源AC(1)的输出端通过所述输入限流电阻R1(2)与所述二极管整流桥REC(3)的输入端相连，所述二极管整流桥REC(3)的输出端通过所述稳压电容C1(4)与所述H桥电路的输入端相连，所述H桥电路的输出端与所述升压变压器T(9)的输入端相连；

脉冲模块，其包括输入电阻R2(10)、第一同轴电缆(11)、第二同轴电缆(12)、控制开关和负载输出阻抗RL(15)，所述升压变压器T(9)的输出端经所述输入电阻R2(10)、所述第一同轴电缆(11)中心铜线、所述负载输出阻抗RL(15)与所述第二同轴电缆(12)中心铜线相连，所述第一同轴电缆(11)网状屏蔽层的两端和所述第二同轴电缆(12)网状屏蔽层的两端共同接地，所述控制开关一端接至所述输入电阻R2(10)和所述第一同轴电缆(11)之间的节点上，所述控制开关另一端接地，所述负载输出阻抗RL(15)的两端输出脉冲。

2.根据权利要求1所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述H桥电路由四个半导体开关器件组成，半导体开关器件采用GTO、IGBT、晶闸管或MOS管。

3.根据权利要求2所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述H桥电路由MOS管M1(5)、MOS管M2(6)、MOS管M3(7)和MOS管M4(8)组成，其中，所述MOS管M1(5)和所述MOS管M2(6)为N沟道MOS管，所述MOS管M3(7)和MOS管M4(8)为P沟道MOS管。

4.根据权利要求3所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述MOS管M1(5)和所述MOS管M3(7)共用一组触发信号，所述MOS管M2(6)和所述MOS管M4(8)共用一组触发信号，两组触发信号为反相关系，每个触发周期内，所述MOS管M1(5)和所述MOS管M4(8)同时导通，或，所述MOS管M3(7)和所述MOS管M2(6)同时导通。

5.根据权利要求1所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述控制开关为大功率高压可控半导体开关，采用大功率高压晶闸管、GTO、IGBT或MOS管。

6.根据权利要求5所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述控制开关采用反并联晶闸管，所述反并联晶闸管由晶闸管Th1(13)和晶闸管Th2(14)反并联组成，所述晶闸管Th1(13)的阳极和所述晶闸管Th2(14)的阴极均接至述输入电阻R2(10)和所述第一同轴电缆(11)之间的节点上，所述晶闸管Th1(13)的阴极和所述晶闸管Th2(14)的阳极均接地。

7.根据权利要求6所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述晶闸管Th1(13)和所述晶闸管Th2(14)的触发角相位相差180°。

8.根据权利要求1所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述第一同轴电缆(11)和所述第二同轴电缆(12)均采用波阻抗为50Ω或75Ω的同轴电缆。

9.根据权利要求1所述的双极性传输线型纳秒脉冲发生器，其特征在于，所述二极管整流桥REC(3)为二极管组成的全桥电路。