Оценка объема и массы формирователей импульсного электромагнитного поля на основе мощных сверхвысокочастотных генераторов

摘要

Постановка проблемы. Эффективность формирователей электромагнитного поля, построенных на основе мощных сверхвысокочастотных генераторов, в большинстве практических задач прямо зависит от энергии и мощности генерируемого излучения. Повышение энергии и мощности излучения сопровождается увеличением объема и массы генератора и источника питания в составе формирователя. При этом любой носитель имеет конечный массогабаритный ресурс полезной нагрузки, что не позволяет разместить на нем формирователь поля с заданными параметрами излучения. Поэтому возникает необходимость предварительной оценки возможности размещения данных устройств на существующих носителях. Цель. Исследовать закономерности, связывающие объем и массу формирователя электромагнитного поля с параметрами излучения сверхвысокочастотного генератора (мощностью, длительностью, периодом повторения и числом импульсов). Результаты. Получены общие выражения для оценки объема и массы формирователя электромагнитного поля, построенного по схеме "источник питания - сверхвысокочастотный генератор", в импульсно-периодическом режиме. Учтены потери холостого хода во время пауз между импульсами. Определено условие, при котором потери холостого хода не влияют на массогабаритные параметры формирователя. Установлены закономерности, связывающие объем и массу формирователя с параметрами излучения при использовании в качестве источника питания идеального генератора электродвижущей силы, а также емкостных и индуктивных накопителей энергии в режиме формирования последовательности импульсов одинаковой длительности с постоянным периодом повторения. Проведены расчеты объема и массы формирователя, построенного по схеме "взрывомагнитный генератор - виркатор", в различных режимах генерации. Практическая значимость. Полученные результаты могут использоваться при обосновании требований к массогабаритным параметрам формирователей электромагнитного поля.