47、德州理工大学爆炸驱动高功率微波测试台研究

德州理工大学爆炸驱动高功率微波测试台研究

1. 电场探测与测试台概况

在相关实验中，使用了两种传感器来探测电场。一种传感器通过光纤电缆将检测到的信号传输回诊断屏幕室，另一种是与宽带巴伦匹配的 D - dot 探头。在距离 5 米处，两个探头记录到的最大峰 - 峰电场约为 850 V/m，场 - 距离乘积约为 4.2 kV。

德州理工大学开发了一种紧凑的、爆炸驱动的高功率微波（HPM）测试台。该测试台的主要设计限制如下：
- 完全自给自足，即无需外部电源。
- 能装入直径不大于 15 厘米、长度不大于 1.5 米的空间。
- 能够辐射能量。

其主要目标包括：
- 开发和优化系统的各个组件。
- 研究系统集成相关的问题。
- 培养学生在爆炸脉冲功率、高压工程和高功率微波领域的能力。

测试台的主要组件包括磁通压缩发电机的主电源或种子源、螺旋磁通压缩发电机（FCG）、功率调节模块、微波源和天线。由于重点在于爆炸脉冲功率，因此主要关注螺旋 FCG 及其功率调节模块。

2. 火控装置与紧凑种子源

• 火控装置 ：德州理工大学为其 FCG 中使用的 RP - 501 爆炸桥丝（EBW）雷管开发了火控装置。它由单个 1 µF 电容器、高压 DC - DC 转换器、电池和电路板组成。采用单个 NPN BJT 晶体管作为共发射极配置的闭合开关，该火控装置设计用于集成到其紧凑种子源中。
• 紧凑种子源（CSS） ：CSS 由 12 V 铅酸电池、电荷限制电路、固态高压开关电路