新体制脉冲功率源及相关技术

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基于单脉冲展宽与压缩的高功率脉冲功率源因受电子器件的极限性能限制,系统存在寿命短、稳定性差、参数可调范围小的缺点。时间反演是一种自适应同步聚焦技术,通过其自适应同步聚焦,不仅能显著提升高功率脉冲源的峰值功率输出能力,而且脉冲输出稳定性好、可靠性高、脉冲参数可调范围大。本文结合内置无源散射体的脉冲聚焦腔,对基于时间反演时域聚焦物理机制的新型高功率脉冲源进行了分析和研究。首先,从单脉冲展宽与压缩产生高功率脉冲原理出发,结合时间反演时域聚焦特性,提出了基于时间反演的ns级无源脉冲聚焦压缩理论,并得出脉冲压缩参量与腔体色散延时的关系。随后,根据无源聚焦压缩理论,设计了三种脉冲聚焦电磁结构,通过全波仿真分析,对比了在常规时间反演和1bit时间反演产生的聚焦脉冲峰值特性,确定了最优的脉冲聚焦电磁结构。仿真分析表明,斜切面散射体矩形金属脉冲聚焦腔电磁结构所得到的高功率聚焦脉冲综合表现最佳。接着,在该电磁结构下,分析了输入脉冲参数对聚焦脉冲产生的影响。测试结果表明,输入脉冲的脉冲宽度、输入时间和输入速率均会对聚焦脉冲产生影响。
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