强激光与粒子束
2024, 36(2): 025017
1 中国科学院 高能物理研究所加速器中心,北京 100049
2 中国科学院大学 核科学与技术学院,北京 100049
加速器技术的发展,对注入引出系统的kicker脉冲电源提出了新的技术要求。注入引出系统冲击磁铁不仅要求脉冲电压高,底宽达到ns量级,还对波形的稳定性和前后残余电压有很高要求。漂移阶跃恢复二极管(DSRD)因其速度快、工作电流大等优点,在ns级脉冲电源中应用前景广泛,但其工作过程中会存在预脉冲等使脉冲波形偏离理想形态的因素。基于一种已有的DSRD脉冲电源,使用非线性传输线对脉冲进行整形,同时对脉冲的前后边沿进行锐化,缩短脉冲边沿的时间,大幅减小脉冲前后的残余电压,提高电源的性能。完成了一台电源样机的设计和实验,实验结果表明,该样机在50 Ω负载上产生的脉冲幅值约10 kV,前后边沿时间(10%~90%)约2 ns,底宽(3%~3%)小于8 ns。
带状线冲击器 纳秒脉冲电源 漂移阶跃恢复二极管 非线性传输线 strip-line kicker nano-second pulser DSRD non-linear transmission line 强激光与粒子束
2023, 35(10): 105002
强激光与粒子束
2023, 35(5): 055001
西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 610031
不等长多导体模型为电力电子系统中传输线的一种常见结构, 其串扰问题关系到整个系统的正常运行。采用时域有限差分格式对传输线方程进行差分离散, 并结合基尔霍夫定律, 对不同多导体系统连接位置进行处理, 推导出多导体传输线上电压电流迭代公式, 实现了整个模型上全部电压电流的同步求解, 并通过算例验证了该方法在分析电大尺寸传输线电磁干扰问题时的有效性。
不等长 多导体传输线 传输线方程 串扰 基尔霍夫定律 unequal length multiconductor transmission lines transmission line equation crosstalk Kirchhoff laws 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(2): 203
1 北京全路通信信号研究设计院集团 传输所,北京 100070
2 石家庄铁道大学 信息科学与技术学院,石家庄 050043
3 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
结合时域有限差分(FDTD)方法、传输线方程和长钢轨激励场快速计算方法,研究了一种高效的时域混合算法,实现长钢轨电容补偿电磁脉冲耦合效应的时域快速计算。首先,为避免对钢轨不规则结构的直接建模,根据趋肤效应,将钢轨等效为管状导体模型并提取对应的单位长度分布参数。然后,根据长钢轨激励场快速计算方法,快速计算长钢轨沿线电场分布,并结合传输线方程构建钢轨等效圆柱模型与补偿电容一体化的电磁耦合模型。最后,使用FDTD方法求解传输线方程,获取钢轨沿线各点的电磁脉冲耦合响应。研究结果表明,钢轨耦合电流波形不断展宽,但是峰值随长度增加到一定值后达到饱和状态,此结论可为轨道电路系统电磁防护设计提供重要的数据支撑。
长钢轨 轨道电路 补偿电容 FDTD 传输线方程 long rail track circuit compensation capacitor FDTD transmission line equation 强激光与粒子束
2023, 35(2): 023003
1 联合微电子中心有限责任公司, 重庆 400060
2 重庆邮电大学, 重庆 400065
提出了一种具有谐波抑制特性的小型化分支线耦合器。通过分析枝节加载传输线的传输特性,发现可以采用小型化的枝节加载传输线去等效替换传统分支线耦合器中的四分之一波长传输线,此方法可以极大地减小分支线耦合器的电路尺寸。同时,由于枝节引入传输零点,耦合器的谐波响应也得到抑制。为了验证理论分析的有效性,建立了等效电路模型和传输线方程,对电路性能进行分析,最后进行了仿真以及实验验证。
分支线耦合器 枝节加载传输线 谐波抑制 branch-line coupler stub-loaded transmission line harmonic suppression
1 重庆电子工程职业学院, 重庆 401331
2 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
3 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
4 重庆西南集成电路设计有限责任公司, 重庆 401332
采用0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种分段式马赫-曾德尔调制器(MZM)高速驱动电路。驱动电路输入级中,采用容性负反馈来提高带宽,采用共模反馈来稳定共模输出电平,并通过共模反馈实现了可变增益。输出级中,采用负密勒电容、T-coil和电感峰化技术来提高带宽。输出级之间的延迟时间由微带线产生,提出了一种微带线的设计方法。仿真结果表明,驱动电路的最高工作速率可达50 Gbit/s,输出VPP可达3 V,相邻输出级之间的延迟时间为4.9 ps。该驱动电路能较好地适用于分段式MZM。
分段式MZM 驱动电路 微带线 延迟时间 模拟集成电路 segmented MZM driver microstrip transmission line propagation delay analog IC
1 国网安徽省电力有限公司, 安徽 合肥 230000
2 国网安徽省电力有限公司建设分公司, 安徽 合肥 230071
为了实现最优路线规划, 促进架空地线节能降损, 研究基于多目标进化算法的输电线路架空地线节能接地技术。以架空地线路线遭受地质灾害风险最低、运行安全系数最高为目标, 搭建输电线路架空地线路线优化模型; 采用多目标进化算法求解模型, 获取路线优化方案; 依据实际地质情况选择单回或多回线路架空地线节能接地技术。实验结果表明:采用所提技术可获取符合目标函数及约束条件的输电线路架空地线路线优化方案, 选取节能接地方式为单回线路两根架空地线, 每段架空地线的节距为6.4 km, 接地点选在各段地线的中间点, 该接地方式较上一年度电能损耗下降60%~69%, 节能效果突出。
多目标进化算法 输电线路 架空地线 节能接地 纵向切割线 multi-objective evolutionary algorithm transmission line overhead ground line energy-saving grounding vertical cutting line
1 大连海事大学信息科学技术学院, 辽宁大连 1160
2 大连海事大学信息科学技术学院, 辽宁大连 116026
设计了一种新型的基于非对称共面波导(ACPW)馈电复合左右手传输线(CLRH-TL)的四频段混合小型化天线。天线由非对称共面波导接地面加载互补开口谐振环缝隙、单极子天线终端加载复合左右手传输线单元组成, 将常规单极子天线与超材料结构的零阶谐振器天线双模式混合。实测结果表明: 天线回波损耗大于 10 dB的阻抗带宽分别为 1.55~1.65 GHz,2.4~3.7 GHz, 5.15~5.36 GHz,5.71~5.89 GHz, 通带内具有良好的辐射特性。天线结构简单紧凑, 易于集成, 可应用于 GPS,WLAN和 WiMAX无线通信系统中。
非对称共面波导 复合左右手传输线 零阶谐振 互补开口谐振环 多频 Asymmetric Coplanar Waveguide Composite Left and Right Handed Transmission Line zero-order resonator split-ring resonator multiband 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(10): 1053