[发明专利]一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络

权利要求书

1.一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于：

沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络由金属内筒(2)、M组脉冲形成单元(1)即第一脉冲形成单元(1-1)到第M脉冲形成单元(1-M)和金属外筒(3)组成；定义与负载相连的一端为本发明的输出端即左端；金属外筒(3)右端面任意一点皆为沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络输入端，定义金属外筒(3)右端面为沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络右端；M组脉冲形成单元沿轴向套在金属内筒(2)侧面，并密封在金属外筒(3)的内部；相邻脉冲形成单元沿轴向等距排列；M组脉冲形成单元按照与输出端距离由近及远依次从(1-1)编号至(1-M)；M为正整数；

金属内筒(2)由输入端面(2-2)、输出端面(2-1)和金属圆筒(2-3)组成；输出端从输出端面(2-1)即金属内筒(2)的左端面引出，输出端在输出端面(2-1)上的位置不是固定的，通过连接的开关和负载的位置确定；输出端面(2-1)和输入端面(2-2)均焊接在金属圆筒(2-3)的两端；输出端面(2-1)与输入端面(2-2)均为圆盘状；输入端面(2-2)半径R4、输出端面(2-1)半径R3与金属圆筒(2-3)外径R1相等，输入端面(2-2)厚度d2与输出端面(2-1)厚度d1相等，金属内筒(2)的总长度为L1；输入端面(2-2)上沿同一半径方向开有第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)；第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)用于与M组脉冲形成单元并联后的输出端相连，当M为奇数时，第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)与第(M+1)/2脉冲形成单元(1-(M+1)/2)的内导体板的输出端通过螺栓相连，当M为偶数时，第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)与第M/2脉冲形成单元(1-M/2)与第(M+2)/2脉冲形成单元(1-(M+2)/2)的输出端通过螺栓相连；

第一脉冲形成单元(1-1)由内导体板(1-1-4)、中间导体板(1-1-3)、外导体板(1-1-2)和2N个电容器(1-1-1)组成，N为正整数；M组脉冲形成单元的M块内导体板沿轴向并联，M组脉冲形成单元的M块中间导体板沿轴向并联，M组脉冲形成单元的M块外导体板沿轴向并联，使得M组脉冲形成单元沿轴向并联；在外导体板(1-1-2)、中间导体板(1-1-3)之间均匀排列N个电容器(1-1-1)，称为外圈电容；在中间导体板(1-1-3)、内导体板(1-1-4)之间也均匀排列N个电容器(1-1-1)，称为内圈电容；电容器(1-1-1)的厚度为h1；第一脉冲形成单元(1-1)的外导体板(1-1-2)和中间导体板(1-1-3)的轴向间距为d9，内导体板(1-1-4)和中间导体板(1-1-3)的轴向间距为d8，d8＝d9，外导体板(1-1-2)和内导体板(1-1-4)在轴向处于同一平面轴向间距为0，内导体板(1-1-4)同轴嵌套于外导体板(1-1-2)内，且内导体板(1-1-4)和中间导体板(1-1-3)缺口(1-1-5)所处位置在圆周上对齐；电容在轴向上是一层，即外圈电容套着内圈电容，2N个电容沿圆周方向交错排列，外导体板(1-1-2)和中间导体板(1-1-3)之间排列的相邻的两个电容器之间的圆心角为q₄＝360°/N，中间导体板(1-1-3)和内导体板(1-1-4)之间相邻的两个电容器之间的夹角为q₃，q₃＝q₄；中间导体板(1-1-3)和内导体板(1-1-4)之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板(1-1-3)实现机械连接，通过底部的螺杆与内导体板(1-1-4)实现机械连接；外导体板(1-1-2)和中间导体板(1-1-3)之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板(1-1-3)实现机械连接，通过底部的螺杆与外导体板(1-1-2)实现机械连接；电容器(1-1-1)呈圆柱状，圆柱的直径为D2；

第一脉冲形成单元(1-1)的内导体板(1-1-4)为扇环形；内导体板(1-1-4)的内半径为R5、外半径为R6，扇环缺口的圆心角为q₁，q₁≈q₃，扇环的两端开有第一通孔(1-1-7)和第二通孔(1-1-8)；M组脉冲形成单元的M块内导体板的输入端通过第一金属螺杆(1-1-5)、第三金属螺杆(1-M-5)穿过M块内导体板的第一通孔(1-1-7)沿轴向连接，M组脉冲形成单元的M块内导体板的输出端通过第二金属螺杆(1-1-6)、第四金属螺杆(1-M-6)穿过M块内导体板的第二通孔(1-1-8)沿轴向连接；相邻的两个脉冲形成单元的两块内导体板(1-1-4)的轴向间距为L2，每块内导体板的厚度为d5；

当M为奇数时，第一脉冲形成单元(1-1)到第(M-1)/2脉冲形成单元(1-(M-1)/2)的(M-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第一金属螺杆(1-1-5)并联，第一脉冲形成单元(1-1)到第(M-1)/2脉冲形成单元(1-(M-1)/2)的(M-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第二金属螺杆(1-1-6)并联；第(M+3)/2脉冲形成单元(1-(M+3)/2)到第M脉冲形成单元(1-M)的(M-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第三金属螺杆(1-M-5)并联，第(M+3)/2脉冲形成单元(1-(M+3)/2)到第M脉冲形成单元(1-M)的(M-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第四金属螺杆(1-M-6)并联；处于M个脉冲形成单元正中间的第(M+1)/2脉冲形成单元(1-(M+1)/2)左侧的(M-1)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元(1-1)到第(M-1)/2脉冲形成单元(1-(M-1)/2)；第(M+1)/2脉冲形成单元(1-(M+1)/2)右侧的(M-1)/2组脉冲形成单元为第(M+3)/2脉冲形成单元(1-(M+3)/2)到第M脉冲形成单元(1-M)；中间三个脉冲形成单元即第(M+1)/2脉冲形成单元(1-(M+1)/2)、第(M-1)/2脉冲形成单元(1-(M-1)/2)、第(M+3)/2脉冲形成单元(1-(M+3)/2)的内导体板的输入端通过金属连杆(4)穿过3块内导体板的第一通孔(1-1-7)并联，金属连杆(4)一端连接第一金属螺杆(1-1-5)，金属连杆(4)另一端连接第三金属螺杆(1-M-5)；中间三个脉冲形成单元即第(M+1)/2脉冲形成单元(1-(M+1)/2)、第(M+3)/2脉冲形成单元(1-(M+3)/2)、第(M-1)/2脉冲形成单元(1-(M-1)/2)的内导体板的输出端通过第二金属连杆(5)穿过3块内导体板的第二通孔(1-1-8)并联，第二金属连杆(5)一端连接第二金属螺杆(1-1-6)，第二金属连杆(5)另一端连接第四金属螺杆(1-M-6)；M组脉冲形成单元(1)并联后统一的输出端从中间脉冲形成单元的中间导体板(1-(M+1)/2)的输出端引出，M组并联后的输出端通过第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)实现与金属内筒(2)输入端面(2-2)的螺栓连接；

当M为偶数时，第一脉冲形成单元(1-1)到第(M-2)/2脉冲形成单元(1-(M-2)/2)的(M-2)/2块内导体板(1-1-4)的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第一金属螺杆(1-1-5)并联，第一脉冲形成单元(1-1)到第(M-2)/2脉冲形成单元(1-(M-2)/2)的(M-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第二金属螺杆(1-1-6)并联；第(M+4)/2脉冲形成单元(1-(M+4)/2)到第M脉冲形成单元(1-M)的(M-2)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第三金属螺杆(1-M-5)(此时金属螺杆半径仍为r1，但长度L3＝((M-2)/2-1)·L2+((M-2)/2)·d5并联，第(M+4)/2脉冲形成单元(1-(M+4)/2)到第M脉冲形成单元(1-M)的(M-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第四金属螺杆(1-M-6)并联；中间有两个脉冲形成单元，即第M/2脉冲形成单元(1-M)/2、第(M+2)/2脉冲形成单元(1-(M+2)/2)；左侧的(M-2)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元(1-1)到第(M-2)/2脉冲形成单元1-((M-2)/2)；第M/2脉冲形成单元(1-M)/2与第(M+2)/2脉冲形成单元(1-(M+2)/2)即中间脉冲形成单元右侧的(M-2)/2组脉冲形成单元为第(M+4)/2脉冲形成单元(1-(M+4)/2)到第M脉冲形成单元(1-M)；2个中间脉冲形成单元左侧的第(M-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(M+4)/2脉冲形成单元的内导体的输入端通过穿过4块内导体板的第一通孔(1-1-7)的金属连杆(4)并联，金属连杆(4)一端连接第一金属螺杆(1-1-5)，金属连杆(4)另一端连接第三金属螺杆(1-M-5)；2个中间脉冲形成单元左侧的第(M-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(M+4)/2脉冲形成单元的内导体板的输出端通过穿过4块内导体板的第二通孔(1-1-8)的第二金属连杆(5)并联，第二金属连杆(5)一端连接第二金属螺杆(1-1-6)，第二金属连杆(5)另一端连接第四金属螺杆(1-M-6)；M组脉冲形成单元(1)并联后统一的输出端从2个中间脉冲形成单元的中间导体板(1-M/2-3)或者(1-(M+2)/2-3)的输出端引出，统一的输出端通过第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)实现与金属内筒(2)输入端面的螺栓连接；

第一脉冲形成单元(1-1)的中间导体板(1-1-3)为扇环形；中间导体板(1-1-3)的内径为R7、外径为R8，扇形环缺口的圆心角为q₂，q₂≈q₃，在扇环形两端开有第三通孔(1-1-9)、第四通孔(1-1-10)；中间导体板(1-1-3)的厚度为d6，相邻的脉冲形成单元的两块中间导体板间距为L5；M组脉冲形成单元的M块中间导体板即第一中间导体板(1-1-3)到第M中间导体板(1-M-3)通过第五金属螺杆(1-1-3-1)和第六金属螺杆(1-1-3-2)并联，M块中间导体板的输入端通过第五金属螺杆(1-1-3-1)穿过M块中间导体板的第三通孔(1-1-9)连接，输出端通过第六金属螺杆(1-1-3-2)穿过M块中间导体板的第四通孔(1-1-10)连接；第一金属螺杆(1-1-5)、第3金属螺杆(1-M-5)、第五金属螺杆(1-1-3-1)位于圆周上缺口的同一侧即输入端一侧；第二金属螺杆(1-1-6)、第四金属螺杆(1-M-6)、第六金属螺杆(1-1-3-2)位于圆周方向上缺口另一侧即输出端一侧；第一通口(1-1-7)、第三通孔(1-1-9)位于圆周方向上缺口同一侧；第二通孔(1-1-8)、第四通孔(1-1-10)位于圆周方向缺口的另一侧；

第一脉冲形成单元(1-1)的外导体板(1-1-2)为圆环形；相邻两组脉冲形成单元的两块外导体板间距为L6，每块外导体板的厚度为d7；每块外导体板均为圆环形，圆环内径为R9、外径为R10；M组脉冲形成单元的M块外导体板沿同轴焊接在金属外筒(3)的内壁上，M块外导体板通过金属外筒(3)实现并联；

金属外筒(3)呈圆筒状，金属外筒长度为L7；金属外筒(3)的内径为R11等于R10，外径为R12；输入端从金属外筒(3)的右端面引出，当使用外部电源通过金属外筒(3)上的输入端给金属外筒(3)内部的M组脉冲形成供电时，用第五金属螺杆(1-1-3-1)将第M脉冲形成单元(1-M)的中间导体板(1-M-3)和金属外筒(3)的右端面连接。