专利名称：一种基于双电容结构的脉冲形成网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉冲形成网络，具体涉及一种基于双电容结构的脉冲形成网络，属于脉冲功率技术领域，主要用于高电压脉冲方波的产生。
背景技术：
在脉冲功率系统中，脉冲形成线是重要的部件之一，20世纪60年代，英国的J.C.马丁提出了利用形成线获得纳秒高压脉冲的概念。经过几十年的努力，脉冲形成线已经成功应用于各种不同类型的脉冲功率装置中。然而，作为高功率脉冲源关键部件的脉冲形成线，目前都存在体积较大的问题，亟待解决。按电容器分类，脉冲功率系统中用的脉冲形成网络主要有两种:陶瓷电容脉冲形成网络和薄膜电容脉冲形成网络。脉冲形成网络是由若干电容和电感按一定方式连接并能产生一定脉冲宽度脉冲方波的集中参数回路，脉冲形成网络是产生微秒级长脉冲的主要技术途径，是线型脉冲调制器的关键部件之一。传统的脉冲形成网络一般采用多个LC回路串联在一起。理论计算表明，LC回路的网络级数越多，脉冲宽度越稳定，但实际工业应用中因为薄膜电容脉冲形成网络受传统薄膜电容工艺的限制，体积大、笨重，而陶瓷电容脉冲形成网络受陶瓷电容工艺的限制，寿命短、阻抗大、储 能密度低，可靠性差；所以过多的LC回路往往造成最终的脉冲形成网络体积巨大，不能满足实际使用。而减少LC回路的网络级数又不能得到理想的脉冲，因此寻求体积小、电压传输效率高、储存能量大的形成线对于脉冲功率技术的小型化及实用化发展具有重要意义。
发明内容
本发明为了实现脉冲功率源的小型化，克服现有技术中的不足，提出了一种基于双电容结构的脉冲形成网络，其结构简单，网络级数少，体积小，储能密度高，提高了脉冲功率系统的可靠性，延长了脉冲功率源的寿命，降低了使用成本。本发明采用如下技术方案:一种基于双电容结构的脉冲形成网络，所述网络的电路包括第一电容仏和第二电容C2、第一电感Ln、第二电感L12、第三电感L21、第四电感L22 ;所述第一电感L11的一端与负载的一端连接,第一电感L11的另一端分别与第一电容C1的一端和第三电感L21的一端连接在一起；所述第二电感L12的一端与负载的另一端连接，第二电感L12的另一端分别与第一电容C1的另一端和第四电感L22的一端连接在一起,第二电容C2的两端分别连接在第三电感L21的另一端和第四电感L22的另一端。在上述技术方案中，所述第一电容C1、第二电容C2、第一电感Ln、第二电感L12、第三电感L21、第四电感L22的电感值和电容值根据负载形成的脉冲宽度和特性阻抗确定。在上述技术方案中，所述脉冲宽度和特性阻抗通过下述公式计算:
权利要求
1.一种基于双电容结构的脉冲形成网络，其特征为所述网络的电路包括第一电容C1和第二电容C2、第一电感Ln、第二电感L12、第三电感L21、第四电感L22 ;所述第一电感L11的一端与负载的一端连接，第一电感L11的另一端分别与第一电容C1的一端和第三电感L21的一端连接在一起；所述第二电感L12的一端与负载的另一端连接，第二电感L12的另一端分别与第一电容C1的另一端和第四电感L22的一端连接在一起,第二电容C2的两端分别连接在第三电感L21的另一端和第四电感L22的另一端。
2.根据权利要求1所述的一种基于双电容结构的脉冲形成网络，其特征为所述第一电容C1、第二电容C2、第一电感Ln、第二电感L12、第三电感L21、第四电感L22的电感值和电容值根据负载形成的脉冲宽度和特性阻抗确定。
3.根据权利要求2所述的一种基于双电容结构的脉冲形成网络，其特征为所述脉冲宽度和特性阻抗通过下述公式计算:
4.根据权利要求3所述的一种基于双电容结构的脉冲形成网络，其特征为所述C1和C2的电容值不同，L1和L2的电感值不同。
5.根据权利要求4所述的一种基于双电容结构的脉冲形成网络，其特征为所述C2的电容值大于C1的电容值。
全文摘要
本发明为一种基于双电容结构的脉冲形成网络，属于脉冲功率技术领域，主要用于高电压脉冲方波的产生，该脉冲形成网络基本电路包括两个电容C1、C2，两个电容的自感LC1、LC2和四个连线电感L11、L12、L21、L22，两个电容器为非均匀电容，电容C2的电容值大于电容C1的电容值；本发明中的脉冲形成网络采用高压脉冲电容器作为储能单元，其具有储能密度大的优势，而采用双电容脉冲形成系统，减少了脉冲形成网络的级数，克服了单电容系统无法形成脉冲方波的缺点，可实现快前沿、准脉冲方波输出。该脉冲形成网络结构紧凑、体积小、耐压高、储能密度大、可靠性高，可应用于百纳秒级的脉冲功率系统。
文档编号H03K3/02GK103236828SQ20131015329
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者宋法伦, 金晓, 秦风, 甘延青, 龚海涛 申请人:中国工程物理研究院应用电子学研究所