脈沖信號源分壓器的研制.pdf

1、現(xiàn)代社會中，電磁干擾無處不在。其中，脈沖電場對人們的生產(chǎn)生活造成的危害也在與日俱增，核電磁脈沖、雷電電磁脈沖、高功率微波器件及靜電放電電磁脈沖等自然及人為產(chǎn)生的脈沖電場極易對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的損害甚至破壞。因此有必要對高壓脈沖進(jìn)行一定的研究，而在高壓脈沖的產(chǎn)生、測試系統(tǒng)的搭建中，分壓器對測試系統(tǒng)的性能影響很大，是其中的一個關(guān)鍵部件。本文采用階梯過渡、漸變過渡進(jìn)行阻抗匹配和加裝套筒電極的方法設(shè)計、制造出適合測試高壓脈沖的電阻式分壓器。主要

2、研究內(nèi)容如下:
　　1.介紹了關(guān)于高壓脈沖、計算電磁學(xué)的方法和仿真軟件、傳輸線的基本理論以及有關(guān)阻抗匹配的問題。選擇HFSS和CST作為仿真軟件，采用錐形過渡的形式進(jìn)行阻抗匹配。
　　2.電阻式分壓器設(shè)計中材料的選取很重要。外殼采用鋁和銅;第一級高壓臂電阻采用高壓固態(tài)電阻，可以彌補(bǔ)液體電阻易揮發(fā)、不穩(wěn)定的缺點;低壓臂電阻采用金屬膜電阻，優(yōu)點是電感量小;絕緣材料采用聚四氟乙烯。
　　3.為了減小測試誤差，電阻式分壓器的內(nèi)

3、部高壓接頭處采用階梯過渡的形式;高壓接頭到屏蔽筒這一段采用錐形過渡進(jìn)行漸變，達(dá)到阻抗匹配的目的，利用HFSS軟件進(jìn)行優(yōu)化仿真，得出錐角是20°時反射最小;高壓臂的低壓端加裝套筒電極進(jìn)行收集式補(bǔ)償，通過計算確定套筒的尺寸。
　　4.根據(jù)仿真計算的結(jié)果，制作出樣機(jī)，進(jìn)行相關(guān)的測試實驗。制作的分壓器的S21到300MHz時基本保持穩(wěn)定，到451MHz左右S21的變化是3dB。分壓器的駐波比SWR到1GHz時，仍保持在2.0以下。通過調(diào)節(jié)