基于TLT的高頻高壓脈沖源研制

由圖4分析可知，若已知Z'／Z0=jx，則當x取9時(shí)，即次級線(xiàn)阻抗為傳輸線(xiàn)特性阻抗的9倍時(shí)，輸出增益可達到理想狀態(tài)下的95％，而不必要繼續像傳統理論上所說(shuō)的要將次級線(xiàn)阻抗做得很大去獲得理論增益值，因為很大的次級線(xiàn)阻抗在工程上是非常難實(shí)現的。

3 四階TLT的設計與實(shí)現
圖5為4階TLT的電路結構示意圖：

根據結構示意圖我們制作了3組繞有磁環(huán)的線(xiàn)(line2，line3，line4)和一組無(wú)磁環(huán)的線(xiàn)(line1)按圖5中方式連接?？紤]到我們是在高頻高壓下工作并期望取得相對好的電壓增益，所以先要進(jìn)行以下相關(guān)實(shí)驗器材的選擇與相關(guān)實(shí)驗參數的設計。
3．1 器材選擇
(1)高壓線(xiàn)的選擇?？紤]到耐高壓要求，我們選用FF46-V 40kV 1mm2的鐵氟龍(Teflon)高壓線(xiàn)。
(2)高頻磁芯的選擇?？紤]到在400kHz高頻下工作，我們選用DMEGC公司生產(chǎn)的型號為H160x113x25PDN85H的鎳鋅鐵氧體磁芯。之所以選擇該磁芯是因為鎳鋅材質(zhì)的高頻特性好，在高重頻下工作時(shí)損耗較小。
3．2 關(guān)鍵參數設計
(1)Z0的計算。根據平行雙導線(xiàn)特性

將εr=2．1，D=5．0mm，2a=1．0mm代入上式進(jìn)行計算得Z0=189．83Ω。
(2)Z’的計算。由前面公式的推導，四階理想增益為4，達到理想增益值的95％時(shí)需要的z’為Z’=9，Z0=1．708kΩ。
現按脈沖頻率為400kHz，上述Z’所滿(mǎn)足的要求來(lái)設計電感。則由Z’=2πfL=1．708 kΩ得L=679μH。
下表為利用LCR測試儀測得的各階傳輸線(xiàn)在不同f(頻率，kHz)下的L(電感，μH)值。

實(shí)際L值比理論計算值稍微偏小點(diǎn)，是由于考慮到線(xiàn)太長(cháng)時(shí)，TLT上對地分布電容很大，對電路上的電流及脈沖波形有嚴重影響，所以我們選擇了短線(xiàn)，長(cháng)度為3．5m的線(xiàn)雙絞后再繞成電感。