基于脉冲功率合成技术的宽微带分幅成像驱动技术研究

针对行波选通分幅相机超宽画幅驱动需求,基于宽带多节威尔金森脉冲功率合成方法,设计了一款高压驱动脉冲源。基于有限元分析方法,采用仿真软件对脉冲功率合成电路进行了仿真,系统分析了端口驻波比、插入损耗、端口隔离度、幅相一致性等参数。根据仿真分析完成了脉冲功率合成电路研制,验证系统最终能够利用8路峰值电压为1.3 kV左右、脉冲宽度为3.5 ns左右、脉冲前沿在600 ps左右的单路脉冲合成峰值电压超过3.2 kV的高压脉冲,脉冲宽度在3 ns以内,脉冲前沿在600 ps以内。脉冲频谱范围在300 MHz到3 GHz范围内的两路合成效率为83.5%,特定频率下为88%,八路脉冲合成效率为58%,特定频率下可以达到68%。通过该电路合成的高压脉冲可用于驱动宽20 mm、长95 mm、等效阻抗6Ω左右的微通道板实现选通成像,验证了基于宽带多节威尔金森电路实现脉冲功率合成,提高分幅相机驱动脉冲功率的可行性。目前基于该技术的高压驱动脉冲源已应用于I-MCP1.0型分幅相机。