基于雪崩三极管Marx脉冲源的抖动抑制与峰值功率合成

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:auzjh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着超宽带时域脉冲信号系统在UWB(Ultra Wideband)脉冲雷达、电磁攻击、生物医学等许多重要领广泛应用,对于输出高稳定度、高峰值功率、快上升沿、窄脉宽的脉冲信号源的研发,受到世界各地学者的广泛研究。在多种脉冲源的研制方法中,利用雪崩三极管(Avalanche transistor)高速雪崩开关速度,集电极可承受大电流的特点来研制Marx脉冲发生器,成为了脉冲源研发的主流模式。Marx电路是全固态脉冲信号源研制的关键,经过世界学者对Marx电路拓扑结构的研究,利用雪崩单元串并联的方式,使脉冲源的输出波形峰值幅度及峰值功率得到提高,一般能达到几十k W。但是随着对输出脉冲信号峰值功率要求的不断提高,单个Marx脉冲信号源的输出峰值功率的提升技术达到瓶颈,所以近年学者都将研究方向转到通过功率合成的方法来突破基于Marx电路脉冲源输出峰值功率的瓶颈。脉冲源的功率合成一般通过Blumlein线、传输线变压器(TLT)、脉冲同步叠加的主流方法实现,可实现脉冲源输出峰值功率达到MW量级,实现全固态电路高峰值功率的突破。本文通过功率合成的方法,实现高峰值功率脉冲信号源的研制,具体工作如下:首先对基于雪崩三极管的全固态Marx脉冲信号源的基本原理、理论计算公式、仿真设计、实验测试等其中出现的关键技术及解决办法进行了系统性的总结。接着介绍脉冲源抖动的产生机理及抑制抖动的具体措施,并阐述脉冲信号源的稳定度对于峰值功率合成的重要性。其次,详细描述了一款输出具有高稳定度、快上升沿、窄半峰值脉宽特点的脉冲源研制过程,其中包括脉冲源内部子模块的电路优化及创新、实验测试及分析,前者的实现成功抑制了脉冲源输出信号的时间抖动,为功率合成打下坚实基础。最后,通过比对利用传输线变压器和利用Wilkinson功分器实现功率合成实验的方案,决定利用2个Wilkinson功分器先分路再合路的方案实现了输出0.8MW峰值功率、上升沿小于200ps、触发抖动小于20ps、重复频率20k Hz的全固态脉冲信号源的研制,并且完成0.5GHz~2.5GHz工作频段的宽带Wilkinson功分器的仿真设计及研制。
其他文献
在mmWave大规模MIMO通信系统中,使用大规模天线阵列可以弥补毫米波传输过程中的损耗,同时,预编码技术通过调整发射信号的相位和幅度来实现系统传输速率的提升,进而满足5G通信系统的高传输速率需求。然而大规模天线阵列会导致全数字预编码器使用大量的射频链路,造成不可估量的硬件复杂度和能耗。合理地设计混合预编码器可以减少射频链路的使用,降低模拟电路的成本,天线选择技术可以在混合预编码的基础上进一步降低
频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)技术已应用在雷达系统,近几年频控阵(FDA)雷达和多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术的结合作为一种新体制雷达被提出。FDA-MIMO雷达通过在发射阵元上附加了频率偏移,其发射域导向矢量具有距离相关性。利用这一特性,本文开展了基于FDA-MIMO雷达的杂波抑制方法研究,重点解决了最
泥石流灾害一旦爆发往往带来巨大的人员伤亡和经济损失,给山区群众的生命财产造成严重威胁。我国山区地质条件复杂,泥石流灾害频发,依靠人工观测的传统手段无法进行全天候的有效监测。现有的泥石流预警装置对环境的适应性相对较差,测量参数也较为单一,相比国际上同类产品稳定性较低,野外恶劣工况下难以长期稳定工作。因此,有必要开发一种可在野外保持长期工作,可远程全自动全天候监控泥石流信息的监测设备。本文设计的地质灾
面对传统建筑行业对人力资源的迫切需求,机器人被广泛应用于建筑领域行业。针对目前室内抹灰机器人无法实现大面积准确识别、重建物体的问题,本论文研究了相移法技术、NCC算法立体匹配技术、三维点云重建技术等关键技术,最终采用了基于LCOS投影技术的三维重建方案,并对传统的算法进行了改进,搭建了一套基于LCOS的室内三维重建系统。本论文的大体研究方向如下:1、本文研究了室内多种三维重建技术,并对相移法相位解
在计算机视觉技术领域里,三维重建是一个备受关注的话题。从最初的运动恢复结构、多视角立体几何等离线重建技术,经久不衰的同步定位与地图构建技术,再到如今以Kinect Fusion为代表的借助图形处理器加速计算的实时稠密表面重建方法,三维重建都在朝着更快、更精细和开销更低的方向演变。此外,近年来消费级深度传感器在三维重建系统中通常扮演扫描仪的角色。本文研究的重点是基于深度相机的室内实时稠密大尺度建模,
随着通信技术和工业应用的发展,当代生活对于通信的大容量和高速率的需求越来越突出。毫米波频段具有丰富的频谱资源,可以满足未来通信中多媒体和物联网等对于带宽和连接数量的要求,因而被视为是第五代移动通信技术中非常重要的物理层技术。但由于毫米波信道具有较强的衰落,需要借助波束成形的结构才能展现出大带宽的优势。虽然混合波束成形系统相比于现有的全数字波束成形系统已经减少了系统的复杂度,但其依然需要射频链路、毫
随着互联网的发展以及移动设备的普及,用户对社交网络的依赖与日俱增。微博作为国内最大社交平台之一,大量基于微博的研究应运而生,例如基于微博话题的灾难检测与管理研究、微博用户群体运动趋势研究和公安系统的微博缉凶应用研究等。基于微博的研究所带来的社会效应,可以提高社会对于紧急情况的应对速度以及效率。然而,大多数用户的有效地理位置信息难以获得,使得上述研究成果无法推广应用。因此,为了使得相关研究成果得到较
一个准确获取交通情况的智慧交通系统在提升交通的通行效率及缓解拥堵方面可以发挥十分重要的作用。精准且多元化的交通信息是智慧交通的重要组成部分,如何获取更加精准的道路情况仍然是国内外学者和相关企业关心的问题。当前应用于交通领域的目标检测及跟踪算法主要用于车辆的检测及跟踪。智慧交通为了获取更为全面的交通信息,将车辆与行人均作为检测及跟踪的目标。在车辆与行人的检测及跟踪中,存在光线不足、图像传输存在噪声、
人脸识别技术在日常生活中具有十分广泛的应用,随处可见的有安检、手机支付等。和其它的识别相比较,人脸识别具有很明显的优势,非强制性和非监督性。正是由于这些优势的存在,我们可以很轻松的采集到一个人的人脸图像样本。但是人脸识别技术同样也面临比较困难的问题,其中之一便是单样本人脸识别的问题,这也是本文所要研究的关键点。单样本人脸识别就是我们只拥有所要识别个体的一张人脸图像,在这样的条件下,完成身份的识别任
智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是一个大型的电磁超表面,由大量低成本、几乎无源的反射单元组成。通过有效的设计反射单元的相移,智能反射面能够实现对入射电磁波的定向反射,以智能地重新配置无线传播环境,从而提高无线通信系统性能,是一种非常有应用前景的绿色通信技术。为了实现在实际系统中的部署与应用,智能反射面需要具备一定的信息传输能力,以实现与其辅助系统的