1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки
  4. T. 513, № 1, 2023

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 2023, T. 513, № 1, стр. 29-33

Генерация прямоугольных наносекундных электромагнитных импульсов с пикосекундным фронтом нарастания

Член-корреспондент РАН С. В. Гарнов 1, В. В. Булгакова 1, *, Т. В. Долматов 1, А. А. Ушаков 1, В. В. Букин 1

1 Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: vbulgakova573@gmail.com

Поступила в редакцию 25.09.2023
После доработки 25.09.2023
Принята к публикации 25.10.2023

Аннотация

Предложен и исследован способ генерации сверхширокополосных электромагнитных импульсов наносекундной длительности с пикосекундным фронтом нарастания. В качестве излучателя использована рупорная антенна с фотопроводящим ключом, переключаемым пикосекундными лазерными импульсами. Показано, что длительность сверхширокополосных электромагнитных импульсов определяется длиной антенны и полупроводниковым материалом, а фронт нарастания – длительностью лазерных импульсов, используемых для инициации фотопроводящего ключа. В работе представлены характерные длительности импульсов ~1 нс с фронтом нарастания до ~34 пс.

Ключевые слова: сверхширокополосное излучение, рупорная антенна, фотопроводящий ключ, пикосек-ундные лазерные импульсы

Список литературы

  1. Yalandin M.I., Luybutin S.K., Rukin S.N. et al. Formation of nano- and subnanosecond width high-PRF powerful voltage pulses by using a hybrid modulator schemes // Proc. of 13th Intern. Symp. on High Current Electronics – Tomsk, Russia. 25–29 July 2004. P. 153.

  2. Koshelev V.I., Gubanov V.P., Efremov A.M. et al. High-Power ultrawideband radiation source with multielement array antenna // Proc. of 13th Intern. Symp. on High Current Electronics – Tomsk, Russia. 25–29 July 2004. P. 258.

  3. Efanov V.M. Gigawatt all solid state nano- and picosecond pulse generators for radar applications // Proc. on 14th IEEE Int. Pulsed Power Conf. Dallas, TX. June 2003. P. 100.

  4. Prather W.D., Baum C.E., Torres R.J. et al. Survey of worldwide high-power wideband capabilities // IEEE Trans. on Electromagnetic Compatibility. V. 46. No. 3. August 2004. P. 335–344.

  5. Mesyats G.A., Rukin S.N., Shpak V.G., Yalandin M.I. Generation of high-power sub-nanosecond pulses // Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics 4 / Ed. by E. Heyman, B. Mandelbaum, and J Shiloh. N.Y.: Plenum, 1999.

  6. Efanov V.M, Fedorov V.M., Grekhov I.V. et al. Multiunit UWB Radiator of Electro-Magnetic Waves with Controlled Directional Pattern // Proc. of 13th Intern. Symp. on High Current Electronics – Tomsk, Russia. 25–29 July 2004. P. 262.

  7. Сахаров К.Ю. Излучатели сверхкоротких электромагнитных импульсов и методы измерений их параметров. М.: Московский гос. ин-т электроники и мат., 2006. 159 с.

  8. Fedorov V.M., Efanov M.V., Ostashev V.Ye. et al. Antenna Array with TEM-Horn for Radiation of High-Power Ultra Short Electromagnetic Pulses // Electronics. 2021. V. 10. № 9. P. 1011. https://doi.org/10.3390/electronics10091011

  9. Ефанов М.В., Лебедев Е.Ф., Ульянов А.В. и др. Излучательно-измерительный комплекс для исследования прохождения сверхширокополосных сигналов в атмосфере и ионосфере земли // Теплофиз. выс. темп. 2021. Т. 59. № 6. С. 877–884. https://doi.org/10.31857/S0040364421060028

  10. Гарнов С.В., Селемир В.Д., Букин В.В., Долматов Т.В., Горбенко Д.А., Жданов В.С., Ефанов М.В., Лебедев Е.Ф., Осташев В.Е., Семенов В.А., Ульянов А.В., Федоро В.М., Шурупов М.А. Прямой эксперимент по прохождению сверхширокополосных импульсов субнаносекундной длительности в атмосфере Земли // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2023. Т. 509. № 1. С. 9–14. https://doi.org/10.31857/S2686740023020062

  11. Кондратьев А.А. Угловое и спектральное распределение сверхширокополосного излучения фотоэмиссионного источника // Журн. техн. физики. 2018. Т. 88. № 3 С. 434–437. https://doi.org/10.1134/S1063784218030106

  12. Пат. US20160197215A1BAE, US14/588,467. Generation of Flexible High Power Pulsed Waveforms / Alexander Kozyrev, John McGeehan, Yannick Morel; заявитель и патентообладатель Systems Information and Electronic Systems Integration Inc; опубл. 02.01.2015.

  13. Němec H., Kadlec F., Kužel P. Methodology of an optical pump-terahertz probe experiment: An analytical frequency-domain approach //The Journal of chemical physics. – 2002. T. 117. № 18. C. 8454–8466.

  14. Ropagnol X. et al. Toward high-power terahertz emitters using large aperture ZnSe photoconductive antennas // IEEE Photonics Journal. 2011. V. 3. № 2. P. 174–186.

  15. You D. et al. Generation of high-power sub-single-cycle 500-fs electromagnetic pulses // Optics letters. 1993. V. 18. № 4. P. 290–292.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал