[发明专利]高空核爆电磁脉冲标准信号模拟装置

摘要

本发明涉及一种核爆电磁脉冲信号产生方法及装置，特别是涉及一种能够在TEM小室内产生标准高空核爆电场波形的脉冲源，用于进行电场探头定标和小型关键元器件抗核电磁加固实验。本发明体积小、输出电压低，不需要Marx发生器等复杂的脉冲倍压设备；采用同轴设计的放电回路，选用体积小、结构紧凑的元器件，将回路固有电感稳定的控制在nH量级，从而方便对回路总电感进行调节；通过调节放电回路电容、电感的大小，可以输出具有不同上升沿和下降沿的脉冲波形，满足不同标准的要求；输出信号波形与标准波形相似度大于95％，信号稳定、方法简单、可靠性高、造价低廉。

主权项

高空核爆电磁脉冲标准信号模拟装置，其特征在于：该模拟装置包括直流高压模块(1)、限流电阻(2)、高压电容(3)、高压开关(4)、回路固有电感(5)、保护电阻(6)、传输线(7)、TEM小室(8)、高压衰减器(9)、示波器(10)、调压电路(11)、触发电路(12)、微调电感(18)；其中，直流高压模块(1)、限流电阻(2)与高压电容(3)串联构成充电回路，充电电压幅值由调压电路(11)控制；高压电容(3)、高压开关(4)、回路固有电感(5)、微调电感(18)、传输线(7)、TEM小室(8)、高压衰减器(9)串联构成放电回路，放电回路的导通由触发电路(12)控制；保护电阻(6)在传输线(7)和微调电感(18)之前与高压衰减器(9)并联，构成一个备用的放电通路；TEM小室负极(8‑1)与TEM小室正极(8‑2)之间构成脉冲放电实验电场空间；示波器(10)连接在高压衰减器(9)输出端，对TEM小室(8)电压波形实时监测；放电回路同轴结构：高压电容(3)、微调电感(18)、高压开关(4)和保护电阻(6)放在一个金属圆筒内，圆筒作为接地极(13)，高压电容(3)、高压开关(4)和微调电感(18)作为同轴结构的芯线，即正极(15)。正极(15)与接地极(13)之间由绝缘层(14)进行绝缘保护；回路输出端通过同轴高压接头连接到传输线(7)和负载高压衰减器(9)；高压电源模块(1)的高压线(17)通过接地极(13)上的圆孔连接到高压电容正极(3‑1)，高压电容负极(3‑2)与接地极(13)的端盖压紧连接；继电器线圈(4‑1)触发电缆(16)通过接地极(13)上的另一个圆孔穿出；线圈(4‑1)和电磁铁(4‑2)均被密封在陶瓷真空室(4‑3)内；线圈(4‑1)与24V控制电压接通时，电磁铁(4‑2)向上移动，将位于其两端的电极导通。