[發(fā)明專利]一種水平極化有界波電磁脈沖模擬器、線柵極板及線柵布置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010166857.6
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111337769B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱湘琴;吳偉;杜太焦;王海洋;蔡利兵
• 申請（專利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R29/08
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

1.一種水平極化有界波電磁脈沖模擬器線柵布置方法，其特征在于，包括：

(1)確定構(gòu)成模擬器單側(cè)極板的線柵總根數(shù)N_t，N_t為6的整數(shù)倍；

(2)將線柵總根數(shù)N_t劃分為兩部分，一部分為從一側(cè)圓形錐底截面的上半部分邊緣所拉線柵的總根數(shù)N_u，另一部分為從該側(cè)錐底截面下半部分邊緣所拉線柵總根數(shù)N_d，滿足N_u＝N_d/2，N_u+N_d＝N_t；

(3)設(shè)雙錐圓形錐底截面的半徑均為R，所述單側(cè)極板與地面相接觸位置的最大寬度為w，xyz坐標(biāo)系的原點(diǎn)O點(diǎn)位于該側(cè)錐底截面的圓心位置，x軸沿水平方向通過O點(diǎn)，+y軸沿豎直方向向上通過O點(diǎn)，則在x0的區(qū)域，從該側(cè)圓形錐底截面y≤0的下半部分邊緣向該側(cè)地面所拉的N_d/2根線柵按照以下方式布置：

第1根線柵的上端與錐底截面上x＝-R的邊緣位置相連接，下端與該側(cè)極板底部的最左側(cè)x＝w/2處相連；第2根線柵的上端與錐底截面上自x軸反方向逆時針偏轉(zhuǎn)α＝π/(N_d-1)角度對應(yīng)的邊緣位置相連接，其下端與第1根線柵的下端之間的間隔為該單側(cè)極板上的各相鄰線柵之間的最短間隔d_x＝w/(N_d-1)；第i根線柵的上端與錐底截面上自x軸反方向逆時針偏轉(zhuǎn)β＝(i-1)α角度對應(yīng)的邊緣位置相連接，其下端與第1根線柵的下端之間的間隔為(i-1)d_x，i取值為2～N_d/2；

(4)設(shè)Q點(diǎn)為該側(cè)極板與地面相接觸位置最大寬度的一半處，也即x＝0處，則在x0的區(qū)域，從該側(cè)圓形錐底截面y0的上半部分邊緣向該側(cè)地面所拉的N_u/2根線柵按照以下方式作初步的布置：

第1根線柵的上端與圓形錐底截面上自y軸逆時針偏轉(zhuǎn)α/2角度對應(yīng)的邊緣位置相連接，其下端與Q點(diǎn)的間隔為(1+1/2)d_x；第j根線柵的上端與該錐底截面上自y軸逆時針偏轉(zhuǎn)θ＝(2j-3/2)α角度對應(yīng)的邊緣位置相連接，其下端與第1根線柵下端的間隔為(2j-2)d_x，j取值為2～N_u/2；

(5)對于步驟(4)初步布置的N_u/2根線柵按照以下方式進(jìn)行調(diào)整：

保持與錐底截面y0的上半部分邊緣相連的第j根線柵的上端位置不動，僅將其下端的位置上移到從該側(cè)錐底截面y≤0的下半部分邊緣向該側(cè)地面所拉的第(N_d/2-2j+1)根線柵上，兩根線柵的交點(diǎn)與地面的高度為h_j，h_j的取值大于電阻加載的最高高度并小于模擬器的高度，且要保證模擬器雙錐架設(shè)的穩(wěn)定性；完成x0區(qū)域中從該側(cè)錐底截面y0的上半部分邊緣向該側(cè)地面所拉的N_u/2根線柵的最終布置；

(6)采用對稱的方式，參照x0區(qū)域的該單側(cè)極板的線柵布局，以x＝0為對稱面，實(shí)現(xiàn)x0區(qū)域的該單側(cè)極板的線柵布局，從而實(shí)現(xiàn)該單側(cè)極板上所有線柵的布置；

(7)參照步驟(2)至(6)，完成模擬器另一側(cè)極板上所有線柵的布局，使得兩側(cè)極板的線柵布局方式完全相同。

2.一種水平極化有界波電磁脈沖模擬器的構(gòu)建方法，其特征在于，包括：

A、在空中架設(shè)雙錐；

B、按照權(quán)利要求1所述線柵布置方法，從雙錐圓形錐底截面的邊緣分別到兩側(cè)地面用線柵拉成對稱的線柵極板；

C、根據(jù)高電壓絕緣的要求，在兩側(cè)圓形錐底截面的下半部分邊緣分別向相應(yīng)側(cè)地面所拉的N_d根線柵上，從距離地面h_R的高度開始沿線向下加上用作分布式負(fù)載的多個電阻，若設(shè)模擬器的高電壓激勵源的峰值為V_s，則h_R的取值滿足

3.按照權(quán)利要求1所述線柵布置方法得到的一種水平極化有界波電磁脈沖模擬器線柵極板。

4.按照權(quán)利要求2所述構(gòu)建方法得到的一種水平極化有界波電磁脈沖模擬器。