1.一種納秒脈沖發(fā)生器,包括:
一個或多個開關(guān)電路,所述一個或多個開關(guān)電路包括一個或多個固態(tài)開關(guān);
變壓器,包括:
第一變壓器鐵芯;
第一初級繞組,所述第一初級繞組至少部分地圍繞所述第一變壓器鐵芯的一部分纏繞,所述一個或多個開關(guān)電路中的每一個與所述第一初級繞組的至少一部分耦接;以及
次級繞組,所述次級繞組至少部分地圍繞所述第一變壓器鐵芯的一部分纏繞;以及
輸出,所述輸出與所述次級繞組電耦接,用于輸出具有比約1千伏大的峰值電壓和比150納秒小的上升時間的電脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納秒脈沖發(fā)生器,進一步包括設(shè)置在所述次級繞組與所述輸出之間的脈沖壓縮電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中所述脈沖壓縮電路至少包括與所述輸出串聯(lián)布置的飽和電感器、以及與所述輸出并聯(lián)布置的次級電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中所述飽和電感器具有小于約100μH的電感,并且所述次級電容器具有小于約100nF的電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中所述飽和電感器與所述輸出并聯(lián)布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中所述第一初級繞組包括至少部分地圍繞所述第一變壓器鐵芯的一部分纏繞的多個初級繞組,并且其中所述一個或多個開關(guān)電路中的每一個與所述初級繞組的子集耦接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納秒脈沖發(fā)生器,進一步包括第二一個或多個開關(guān)電路,
其中所述變壓器進一步包括第二變壓器鐵芯和至少部分地圍繞所述第二變壓器鐵芯的一部分纏繞的第二初級繞組,
其中所述第二一個或多個開關(guān)電路中的一個或多個與所述第二初級繞組耦接,以及
其中所述第二初級繞組至少部分地圍繞所述第一變壓器鐵芯和所述第二變壓器鐵芯的一部分纏繞。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中所述第一變壓器鐵芯包括所述第一變壓器鐵芯中的孔,其中所述次級繞組穿過所述第一變壓器鐵芯中的所述孔,并且所述第一初級繞組穿過所述第一變壓器鐵芯中的所述孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納秒脈沖發(fā)生器,進一步包括具有頂表面和多個孔的第一電路板;
其中所述第一初級繞組終止于所述第一電路板的所述頂表面上;以及
其中所述次級繞組穿過所述多個孔中的至少兩個。
10.一種納秒脈沖發(fā)生器,包括:
第一開關(guān)電路;
第一變壓器鐵芯;
第一初級繞組,所述第一初級繞組與所述第一開關(guān)電路電耦接并且至少部分地圍繞所述第一變壓器鐵芯卷繞;
第二開關(guān)電路;
第二變壓器鐵芯,所述第二變壓器鐵芯鄰近所述第一變壓器鐵芯設(shè)置;
第二初級繞組,所述第二初級繞組與所述第二開關(guān)電路電耦接并且至少部分地圍繞所述第二變壓器鐵芯卷繞;
次級繞組,所述次級繞組圍繞所述第一變壓器鐵芯和所述第二變壓器鐵芯卷繞;以及
輸出,所述輸出與所述次級繞組耦接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中所述輸出提供具有比約1千伏大的峰值電壓和比150納秒小的上升時間的電脈沖。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的納秒脈沖發(fā)生器,進一步包括設(shè)置在所述第一變壓器鐵芯與所述第二變壓器鐵芯之間的電路板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納秒脈沖發(fā)生器,
其中所述第一變壓器鐵芯具有孔;
其中所述第二變壓器鐵芯具有孔;
其中所述電路板具有與所述第一變壓器的所述孔和所述第二變壓器的所述孔對齊的孔;并且
其中所述次級繞組穿過所述第一變壓器鐵芯中的所述孔、所述第二變壓器鐵芯中的所述孔和所述電路板中的所述孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的納秒脈沖發(fā)生器,
其中所述第一變壓器鐵芯具有孔和周緣;
其中所述第一變壓器鐵芯設(shè)置在所述電路板的頂表面上;并且
其中所述第一初級繞組包括第一多個繞組,所述第一多個繞組在所述第一變壓器鐵芯的所述周緣附近以及在所述第一變壓器鐵芯的所述孔附近與所述電路板電耦接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的納秒脈沖發(fā)生器,
其中所述第二變壓器鐵芯具有孔和周緣;
其中所述第二變壓器鐵芯設(shè)置在所述電路板的底表面上;并且
其中所述第二初級繞組包括第二多個繞組,所述第二多個繞組在所述第二變壓器鐵芯的所述周緣附近以及在所述第二變壓器鐵芯的所述孔附近與所述電路板電耦接。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的納秒脈沖發(fā)生器,進一步包括第一電路板和第二電路板;
其中所述第一變壓器鐵芯具有孔,并且設(shè)置在所述第一電路板上;
其中所述第二變壓器鐵芯具有孔,并且設(shè)置在所述第二電路板上;
其中所述第一電路板具有與所述第一變壓器鐵芯的所述孔和所述第二變壓器鐵芯的所述孔對齊的孔;
其中所述第二電路板具有與所述第一變壓器鐵芯的所述孔和所述第二變壓器鐵芯的所述孔對齊的孔;并且
其中所述次級繞組穿過所述第一變壓器鐵芯中的所述孔、所述第二變壓器鐵芯中的所述孔、所述第一電路板中的所述孔和所述第二電路板中的所述孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的納秒脈沖發(fā)生器,進一步包括設(shè)置在所述次級繞組與所述輸出之間的脈沖壓縮電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中所述次級繞組包括圍繞所述第一變壓器鐵芯和所述第二變壓器鐵芯卷繞多次的單個導體。
19.一種納秒脈沖發(fā)生器,包括:
一個或多個開關(guān)電路,所述一個或多個開關(guān)電路包括一個或多個固態(tài)開關(guān);
與所述開關(guān)電路串聯(lián)設(shè)置的高速電容器;
變壓器,包括:
第一變壓器鐵芯;
第一初級繞組,所述第一初級繞組至少部分地圍繞所述第一變壓器鐵芯的一部分纏繞,所述一個或多個開關(guān)電路中的每一個與所述第一初級繞組的至少一部分耦接;以及
次級繞組,所述次級繞組至少部分地圍繞所述第一變壓器鐵芯的一部分纏繞;以及
輸出,所述輸出與所述次級繞組電耦接,用于輸出具有比約1千伏大的峰值電壓和比約150納秒小的上升時間的電脈沖。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中與所述一個或多個開關(guān)電路和所述高速電容器之間的連接相關(guān)聯(lián)的任何雜散電感小于50nH。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中與所述高速電容器和所述變壓器之間的連接相關(guān)聯(lián)的任何雜散電感小于50nH。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的納秒脈沖發(fā)生器,其中與所述變壓器和所述一個或多個開關(guān)電路之間的連接相關(guān)的任何雜散電感小于50nH。