[發明專利]一種納秒陡脈沖小型發生器

在審

• 申請號: 201710097591.2
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106803751A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 劉鵬;李丁;馮驊;張宏亮;張絲鈺;趙福平
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H03K3/53
• 分類號: H03K3/53
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：包括設置于同一個盒體內的整流模塊(1)、斬波模塊(2)、固態開關(3)、直流偏置模塊(4)、脈沖信號發生器(5)以及散熱模塊(6)；所述盒體的內部空間通過屏蔽板分隔為三個區域，且用于形成固態開關(3)所需高壓直流電源的整流模塊(1)和斬波模塊(2)位于第一區域，所述的固態開關(3)單獨位于第二區域，直流偏置模塊(4)、脈沖信號發生器(5)以及散熱模塊(6)位于第三區域；

所述的整流模塊(1)和斬波模塊(2)串聯后經過限流電阻(R₁)連接固態開關(3)，固態開關(3)并聯有作為儲能單元的儲能電容(C_B)；脈沖信號發生器(5)接地并聯防止信號在始端反射的匹配電阻(R₂)，直流偏置模塊(4)接地并聯用于減小電壓脈動的匹配電容(C₁)；固態開關(3)的輸出端通過同軸電纜連接負載電阻(R_L)及負載電容(C_L)，并輸出脈沖。

2.根據權利要求1所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述的散熱模塊(6)包括吸氣式散熱器以及水冷散熱器。

3.根據權利要求1所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述固態開關(3)的輸出端連接用于抑制噪聲的降噪電阻(R_S)和降噪電容(C_BP)。

4.根據權利要求3所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述的限流電阻(R₁)采用1～10K歐姆的金屬膜電阻，匹配電阻(R₂)采用50歐姆的金屬膜電阻，匹配電容(C₁)采用10uF的電解電容，降噪電阻(R_S)采用0～50歐姆的金屬膜電阻，降噪電容(C_BP)采用0～100pF的陶瓷電容，儲能電容(C_B)采用22nF的陶瓷電容，負載電阻(R_L)采用50歐姆的金屬膜電阻，負載電容(C_L)采用40pF的陶瓷電容，同軸電纜的特征阻抗為50歐姆。

5.根據權利要求1所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述的固態開關(3)外接用于緩和輸出電壓的第一附加電容(C₂)和第二附加電容(C₃)。

6.根據權利要求1所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：整流模塊(1)輸入220V的交流電，輸出24V的直流電；斬波模塊(2)輸入24V的直流電，輸出8000V的直流電。

7.根據權利要求1所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述脈沖信號發生器(5)采用工作電壓為5V-10V、驅動電流為1.0A、占空比調節范圍為5％-95％、頻率范圍為200Hz-3000Hz的N555觸發模塊；直流偏置模塊(4)的輸入電壓為24V，輸出電壓為5V。

8.根據權利要求1所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述固態開關(3)的設計參數為：8000V直流輸入電壓，3V-6V觸發電信號，5V直流偏置電壓，輸出為5ns窄脈沖。

9.根據權利要求1或8所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述的固態開關(3)采用德國BEHLKE公司生產的HTS-50-08型號開關。

10.根據權利要求1所述的納秒陡脈沖小型發生器，其特征在于：所述的盒體以及屏蔽板均通過鋁材制作而成。