一端连接到脉冲功率合成传输线Τ3的外皮。在脉冲功率合成传输线Τ3连接导线一端的内芯上连接输出负载。
[0017]本发明中，脉冲功率合成传输线Τ2、脉冲功率合成传输线Τ3的外皮上分别连接到地电位，这个地电位与开关K连接的地电位为相同电位，采用单点焊接，将Τ2、Τ3和开关的地电位焊接为一点。本发明中所有传输线的内芯相对于外皮为充电极，外皮为放电极。
[0018]本发明中，脉冲功率合成传输线Τ2、脉冲功率合成传输线Τ3的输入端采用对称结构设置，脉冲功率合成传输线Τ2、脉冲功率合成传输线Τ3的长度和阻抗相同，当时长度大于或等于矩形脉冲形成线Tl的长度。
[0019]结合图1描述其工作原理:开关K导通前，电源V通过电阻Re对矩形脉冲形成线Tl充电，充电完毕，矩形脉冲形成线Tl上电压为V0。开关K闭合，自开关处瞬态产生两个波形在矩形脉冲形成线Tl中以相反方向朝另一端传播，波传输到另一端时，因脉冲功率合成传输线Τ2、脉冲功率合成传输线Τ3与矩形脉冲形成线Tl阻抗相同，因此负载为匹配负载，波在传输的末端不会产生反射，波在此终止，于是分别在矩形脉冲形成线Tl两端产生一个矩形波，因线路对称，故此两个矩形波完全相同，矩形波幅值为V0/2，脉冲宽度为波在传输线中的时延时间。在矩形脉冲形成线Tl两端产生两个完全相同的矩形纳秒脉冲分别输入脉冲功率合成传输线Τ2、脉冲功率合成传输线Τ3，脉冲功率合成传输线Τ2、脉冲功率合成传输线Τ3对两个脉冲进行功率叠加合成一个2倍功率的脉冲，然后输出到负载RL，此时负载RL上可得到一个幅值为V，宽度与输入脉冲相同的矩形脉冲。
[0020]根据上述的发明方案设计了一个脉冲幅度约690V，脉冲宽度约20ns的脉冲源，电源V(350Vdc)通过Re为传输线Tl充电，Tl、T2、T3特征阻抗为50欧，长度为3.81m(传播时长为19.53ns)，充电完毕，开关Kl导通，在Tl两端产生两个脉冲，经测试其幅度约350V，宽度约20.6ns。两个脉冲分别输入T2、T3传输线，在负载RL上获得了幅度约691V，宽度约19.64ns的矩形脉冲。
[0021]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1.一种矩形脉冲发生器，其特征在于包括:矩形脉冲形成线(Tl )、脉冲功率合成传输线(T2)、脉冲功率合成传输线(T3)，所述矩形脉冲形成线(Tl)、脉冲功率合成传输线(T2)、脉冲功率合成传输线(T3)均包括内芯和缠绕在内芯表面的外皮； 所述矩形脉冲形成线(Tl)内芯两端连接到开关(K)的同一端，开关(K)的另一端连接到地电位，矩形脉冲形成线Tl 一端的内芯连接到充电电源， 所述矩形脉冲形成线(Tl)的外皮上一端连接到脉冲功率合成传输线(T2)的内芯，另一端连接到脉冲功率合成传输线(T3)的内芯， 所述脉冲功率合成传输线(T2)另一端的内芯连接到所述脉冲功率合成传输线(T3)另一端的外皮， 所述脉冲功率合成传输线(T3)与脉冲功率合成传输线(T2)连接一端的内芯连接输出负载， 所述一脉冲功率合成传输线、脉冲功率合成传输线的外皮均连接到地电位。2.根据权利要求1所述的一种矩形脉冲发生器，其特征在于所述脉冲功率合成传输线(T2 )、脉冲功率合成传输线(T3 )的长度、阻抗相等。3.根据权利要求2所述的一种矩形脉冲发生器，其特征在于所述脉冲功率合成传输线(T2)、脉冲功率合成传输线(T3)的长度大于矩形脉冲形成线(Tl)的长度。4.根据权利要求1所述的一种矩形脉冲发生器，其特征在于所述脉冲功率合成传输线(T2)、脉冲功率合成传输线(T3)外皮上的地电位与开关(K)的地电位为等电位点焊接于同一点。5.根据权利要求1?4所述的任一一种矩形脉冲发生器，其特征在于所述矩形脉冲形成线(Tl)与充电电源之间连接有限流隔离电阻。6.根据权利要求5所述的一种矩形脉冲发生器产生脉冲的方法，其特征在于: 通过充电电源给矩形脉冲形成线(Tl)进行充电，然后断开开关(K)， 在矩形脉冲形成线(Tl)的两端的外皮上产生两个相同的矩形纳秒脉冲， 两个脉冲同时馈入到脉冲功率合成传输线(T2)、脉冲功率合成传输线(T3)的内芯，通过在脉冲功率合成传输线(T2)、脉冲功率合成传输线(T3)上的传输，在脉冲功率合成传输线(T3)的另一端内芯上实现脉冲功率的合成并输出。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述矩形纳秒脉冲的宽度由矩形脉冲形成线(Tl)的长度决定。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述矩形纳秒脉冲的宽度的宽度值为矩形脉冲形成线(Tl)的延迟时间。
【专利摘要】本发明公开了一种矩形脉冲发生器，包括：矩形脉冲形成线T1、脉冲功率合成传输线T2、脉冲功率合成传输线T3，所述矩形脉冲形成线T1的外皮上一端连接到脉冲功率合成传输线T2的内芯，另一端连接到脉冲功率合成传输线T3的内芯，所述脉冲功率合成传输线T2另一端的内芯连接到所述脉冲功率合成传输线T3另一端的外皮，所述脉冲功率合成传输线T3与脉冲功率合成传输线T2连接一端的内芯连接输出负载；<b>本发明提升了现有窄脉宽矩形脉冲发生器的性能，</b>简单的线路结构提高了发生器的可靠性。可广泛应用于微细电化学加工、电火花加工等精细化加工、超辐射及激光器驱动系统等领域要求。
【IPC分类】H03K7/08
【公开号】CN105577151
【申请号】CN201610128145
【发明人】石小燕, 梁勤金, 丁恩燕, 郑强林, 杨周炳, 张运俭
【申请人】中国工程物理研究院应用电子学研究所
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年3月7日