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，即次級線阻抗為傳輸線特性阻抗的9倍時，輸出增益可達到理想狀態下的95％，而不必要繼續像傳統理論上所說的要將次級線阻抗做得很大去獲得理論增益值，因為很大的次級線阻抗在工程上是非常難實現的。

3 四階TLT的設計與實現
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組繞有磁環的線(line2，line3，line4)和一組無磁環的線(line1)按圖5中方式連接。考慮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，所以先要進行以下相關實驗器材的選擇與相關實驗參數的設計。
3．1 器材選擇
(1)高壓線的選擇。考慮到耐高壓要求，我們選用FF46-V 40kV 1mm2的鐵氟龍(Teflon)高壓線。
(2)高頻磁芯的選擇。考慮到在400kHz高頻下工作，我們選用DMEGC公司生產的型號為H160x113x25PDN85H的鎳鋅鐵氧體磁芯。之所以選擇該磁芯是因為鎳鋅材質的高頻特性好，在高重頻下工作時損耗較小。
3．2 關鍵參數設計
(1)Z0的計算。根據平行雙導線特性

將εr=2．1，D=5．0mm，2a=1．0mm代入上式進行計算得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％時需要的z’為Z’=9，Z0=1．708kΩ。
現按脈沖頻率為400kHz，上述Z’所滿足的要求來設計電感。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在不同f(頻率，kHz)下的L(電感，μH)值。

實際L值比理論計算值稍微偏小點，是由于考慮到線太長時，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，長度為3．5m的線雙絞后再繞成電感。