本发明涉及高功率脉冲驱动源技术领域，尤其是一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络。
背景技术：
脉冲功率技术是将长时间缓慢存储的能量，经过压缩、转换，最后快速释放给负载的电物理技术，其本质是对能量进行时间尺度上的压缩，进而获得瞬时的高功率输出。脉冲功率最早可追溯到上世纪30年代，当时被应用于x射线的产生；60年代初，英国原子能武器研究中的j.c.martin开创性的将blumlein线运用于闪光x射线照相的研究，促进了脉冲功率技术的快速发展。经过了60年的发展，脉冲功率技术应用逐渐从国防工业领域延伸到食品保鲜、医疗、环保、工业等社会各个领域，并产生了显著的经济效益。
脉冲功率的技术特征一般表现为：高脉冲功率、短持续时间。21世纪以来，其发展呈现三大趋势：高功率、高重复频率和紧凑化。紧凑型固态高功率脉冲形成技术作为脉冲功率技术的重要发展方向之一，是提高高功率脉冲驱动源实用化水平的重要途径。在脉冲功率技术领域，固态化可以显著提高装置的可靠性，紧凑化则能够带来便携性等众多好处，因此在保证功率容量的前提下，研制紧凑型固态化脉冲形成单元具有重要意义。脉冲形成网络(pulseformingnetwork,pfn)是一类可以实现高功率、固态化和小型紧凑化的脉冲技术。其主要由电容和电感构成，可实现长脉冲调制；但固态电容的耐压等级较低，导致单级的pfn功率容量有限，常需要采用多组pfn串并联的方式。李锐，张喜波，苏建仓等人2011年在《强激光与粒子束》上发表的学术论文《tesla-pfn型长脉冲功率源加载线的结构设计》【李锐，张喜波，苏建仓,等,“tesla-pfn型长脉冲功率源加载线的结构设计”,强激光与粒子束,2011,vol.23,no.11,pp:2893-2896】报道了一种圆柱形结构的脉冲形成网络(简称背景技术1)。该脉冲形成网络如图1(a)所示，由12组脉冲形成单元1串联堆叠构成。脉冲形成单元1如图1(b)所示，为“c”形，由上金属板1-1-2、下金属板1-1-3和16个陶瓷脉冲电容器组1-1-1组成，陶瓷电容器组1-1-1如图1(c)所示，单组陶瓷脉冲电容器组1-1-1由4个陶瓷脉冲电容器通过金属螺杆串联而成。如图1(a)所示，12组形脉冲形成单元1沿轴向依次排列，以提高耐压强度。该脉冲形成网络通过气体开关连接负载，在电阻型负载上实现了幅值数百kv，脉宽大于100ns的准方波脉冲输出。这种沿轴向串联型脉冲单线型脉冲形成网络的优点在于耐压等级高，适用于高阻抗、气体开关调制的场合。
为了降低工作电压、减小阻抗，高景明，杨汉武，李嵩等人2016年在《强激光与粒子束》上发表的学术论文《固态化高功率长脉冲驱动源重频特性研究》【高景明，杨汉武，李嵩,等,“固态化高功率长脉冲驱动源重频特性研究”,强激光与粒子束,2016,vol.28,no.2,pp:155-156】报道了一种lc单元沿轴向排布、pfn单元沿角向并联的新型圆柱型结构的脉冲形成网络(简称背景技术2)。该脉冲形成网络立体结构如图2(a)所示。该脉冲形成网络由m组脉冲形成单元1沿角向并联而成。如图2(b)所示(图2(b)是图2(a)中一组脉冲形成单元1的结构图。图2(b)是沿图2(a)的径向方向从外向内看得到的一组脉冲形成单元的结构图)，一组脉冲形成单元1由上金属板1-1-2、下金属板1-1-3、中间金属板1-1-4和若干组电容器组1-1-1组成，每组电容器组1-1-1由2个陶瓷脉冲电容器通过金属螺杆串联而成。与图1所示的脉冲形成单元沿轴向串联的脉冲形成网络相比，角向并联结构将多组脉冲形成单元沿圆周方向均匀并联排列，构成具有圆周对称结构的脉冲形成网络，利用结构对称性可以有效抑制分布参数，降低脉冲形成网络输出阻抗，提高输出脉冲波形质量(输出脉冲的脉冲前沿上升快，平顶波动小于5％)；且采用圆周对称结构，径向绝缘，脉冲波形沿轴向传播，有利于与轴对称型开关器件进行连接，从而减小连接电感，并且有利于与脉冲充电电源进行圆周连接，提高脉冲充电的均匀性。但图2所示的沿角向并联的新型圆柱型结构的脉冲形成网络空间利用不高，导致轴向长度较大，约900mm，造成脉冲功率系统占据的轴向空间较大，空间利用率不高，不利于脉冲功率系统的小型化，不适合用于小型化的脉冲功率装置中。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是针对现有角向并联结构脉冲形成网络轴向尺寸较大，空间利用率不高的缺点，提供一种电容电感单元沿角向分布，各组pfn单元沿轴向并联的脉冲形成网络。该结构可显著提高装置空间利用率，降低轴向长度，输出质量较高的准方波脉冲。
本发明的技术方案是：
与背景技术2相反，改变电容电感的排布方式，将电容电感(指本发明的每组pfn单元中的电容和三块导体板)由沿轴向排布改为沿角向排布，同时各组pfn单元并联方式由沿角向并联改为沿轴向并联，以提高装置空间利用率，实现装置的小型化。
本发明由金属内筒、m组脉冲形成单元和金属外筒组成。定义与负载相连的一端为本发明的输出端(即左端)。金属外筒外壁任意一点皆可为本发明输入端，定义金属外筒右端面为本发明右端。m组脉冲形成单元沿轴向套在金属内筒侧面，并密封在金属外筒的内部。相邻脉冲形成单元沿轴向等距排列。
第一脉冲形成单元由内导体板、中间导体板、外导体板、电容器组成。m组脉冲形成单元的m块内导体板沿轴向并联，m组脉冲形成单元的m块中间导体板沿轴向并联，m组脉冲形成单元的m块外导体板沿轴向并联。m块内导体板、m块中间导体板、m块外导体板分别沿轴向并联，使得m组脉冲形成单元沿轴向并联。
金属内筒由输入端面、输出端面和金属圆筒组成。输入端面、输出端面、金属圆筒的材料均为不锈钢。本发明输出端从输出端面(即金属内筒的左端面)引出，输出端在输出端面上的位置不是固定的，需要通过连接的开关和负载的位置确定。输出端面和输入端面均焊接在金属圆筒的两端。输出端面与输入端面均为圆盘状。输入端面半径r4、输出端面半径r3与金属圆筒外径r1相等，输入端面厚度d2与输出端面2-1厚度d1相等，金属内筒的总长度为l1。输入端面上沿同一半径方向开有第一螺孔和第二螺孔，第一螺孔的孔心o1距离输入端面中心o’的距离为d3，第二螺孔的孔心o2距离输入端面中心距离为d4。第一螺孔和第二螺孔用于与m组脉冲形成单元并联后的输出端相连，当m为奇数时，第一螺孔和第二螺孔与第(m 1)/2脉冲形成单元的内导体板的输出端通过螺栓相连，当m为偶数时，第一螺孔和第二螺孔则与第m/2脉冲形成单元与第(m 2)/2脉冲形成单元的输出端通过螺栓相连。
第一脉冲形成单元由内导体板、中间导体板、外导体板和2n个电容器组成。在外导体板、中间导体板之间均匀排列n个电容器，称为外圈电容；在中间导体板、内导体板之间也均匀排列n个电容器，称为内圈电容。电容器的厚度为h1。第一脉冲形成单元的外导体板和中间导体板的轴向间距为d9，内导体板和中间导体板的轴向间距为d8，外导体板和内导体板在轴向处于同一平面轴向间距为0，内导体板同轴嵌套于外导体板内，且内导体板和中间导体板外导体板所处位置在圆周上对齐。电容在轴向上是一层(即外圈电容套着内圈电容)，2n个电容沿圆周方向交错排列，外导体板和中间导体板之间排列的相邻的两个电容器之间的圆心角为q4，中间导体板和内导体板之间相邻的两个电容器之间的夹角为q3，q3＝q4，由于相同的角度外圈所对应的弧长更大，故内圈和外圈电容不重叠。中间导体板和内导体板之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板实现机械连接，通过底部的螺杆与内导体板实现机械连接；外导体板和中间导体板之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板实现机械连接，通过底部的螺杆与外导体板实现机械连接。电容器呈圆柱状，圆柱的直径为d2。电容器的介质材料为陶瓷，电容器的容值为c＝2nf，电容的耐压值为u(10kv≤u)。电容器的螺杆材料为铜。
第一脉冲形成单元的内导体板为扇环形(圆环切掉一定角度即为扇环)。内导体板的内半径为r5、外半径为r6，扇环外导体板的圆心角为q1(q1≈q3)，扇环的两端开有两个通孔，第一通孔的半径r1和第二通孔的半径r2相等(即
当m为奇数时，第一脉冲形成单元到第(m-1)/2脉冲形成单元的(m-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔的第一金属螺杆(半径等于r1、长度l3＝((m-1)/2-1)·l2 ((m-1)/2)·d5)并联，第一脉冲形成单元到第(m-1)/2脉冲形成单元的(m-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔的第二金属螺杆(半径等于r2、长度等于l3)并联；第(m 3)/2脉冲形成单元到第m脉冲形成单元的(m-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔的第三金属螺杆(半径为r1、长度为l3)并联，第(m 3)/2脉冲形成单元到第m脉冲形成单元的(m-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔的第四金属螺杆(半径等于r2＝r1、长度等于l3)并联。处于m个脉冲形成单元正中间的第(m 1)/2脉冲形成单元左侧的(m-1)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元到第(m-1)/2脉冲形成单元；第(m 1)/2脉冲形成单元右侧的(m-1)/2组脉冲形成单元为第(m 3)/2脉冲形成单元到第m脉冲形成单元。中间三个脉冲形成单元即第(m 1)/2脉冲形成单元、第(m-1)/2脉冲形成单元、第(m 3)/2脉冲形成单元的内导体板的输入端通过金属连杆穿过3块内导体板的第一通孔并联，金属连杆一端连接第一金属螺杆，金属连杆另一端连接第三金属螺杆；中间三个脉冲形成单元即第(m 1)/2脉冲形成单元、第(m 3)/2脉冲形成单元、第(m-1)/2脉冲形成单元的内导体板的输出端通过第二金属连杆穿过3块内导体板的第二通孔并联，第二金属连杆一端连接第二金属螺杆，第二金属连杆另一端连接第四金属螺杆。m组脉冲形成单元并联后统一的输出端从中间脉冲形成单元的中间导体板的输出端引出，m组并联后的输出端通过第一螺孔和第二螺孔实现与金属内筒输入端面的螺栓连接。
当m为偶数时，第一脉冲形成单元到第(m-2)/2脉冲形成单元的(m-2)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔的第一金属螺杆(此时半径仍为r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联，第一脉冲形成单元到第(m-2)/2脉冲形成单元的(m-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔的第二金属螺杆(此时半径仍为r2＝r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联；第(m 4)/2脉冲形成单元到第m脉冲形成单元的(m-2)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔的第三金属螺杆(此时半径仍为r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联，第(m 4)/2脉冲形成单元到第m脉冲形成单元的(m-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔的第四金属螺杆(此时半径仍为r2＝r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联。中间有两个脉冲形成单元，即第m/2脉冲形成单元、第(m 2)/2脉冲形成单元。左侧的(m-2)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元到第(m-2)/2脉冲形成单元；第m/2脉冲形成单元与第(m 2)/2脉冲形成单元(即中间脉冲形成单元)右侧的(m-2)/2组脉冲形成单元为第(m 4)/2脉冲形成单元到第m脉冲形成单元。2个中间脉冲形成单元左侧的第(m-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(m 4)/2脉冲形成单元的内导体的输入端通过穿过4块内导体板的第一通孔的金属连杆并联，金属连杆一端连接第一金属螺杆，金属连杆另一端连接第三金属螺杆；2个中间脉冲形成单元左侧的第(m-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(m 4)/2脉冲形成单元的内导体板的输出端通过穿过4块内导体板的第二通孔的第二金属连杆并联，第二金属连杆一端连接第二金属螺杆，第二金属连杆另一端连接第四金属螺杆。m组脉冲形成单元并联后统一的输出端从2个中间脉冲形成单元的中间导体板其中之一的输出端引出即可，统一的输出端通过第一螺孔和第二螺孔实现与金属内筒输入端面的螺栓连接。
第一脉冲形成单元的中间导体板为扇环形。中间导体板的内径为r7、外径为r8，扇形环外导体板的圆心角为q2(q2≈q3)，在扇环形两端开有两个通孔(即第三通孔、第四通孔),第三通孔与第四通孔的半径相等，即
第一脉冲形成单元的外导体板为圆环形。相邻两组脉冲形成单元的两块外导体板间距为l6，每块外导体板的厚度为d7。每块外导体板均为圆环形，圆环内径为r9、外径为r10。m组脉冲形成单元的m块外导体板沿同轴焊接在金属外筒的内壁上，m块外导体板通过金属外筒实现并联。m块外导体板的材料均为铜。
金属外筒呈圆筒状，金属外筒长度为l7。圆筒的内径r11与m组脉冲形成单元的m块外导体板的外径r10相等，圆筒的外径为r12。整个装置的输入端从金属外筒的输入端面(即右端面，靠近第m脉冲形成单元)引出，输入端在输入端面的位置没有要求。当使用外部电源通过金属外筒上的输入端给金属外筒内部的m组脉冲形成供电时，只需用第五金属螺杆将第m脉冲形成单元1-m的中间导体板和金属外筒的右端面连接即可。金属外筒的材质为不锈钢。
所述结构参数所满足的条件和设计步骤如下：
1)确定金属外筒参数。金属外筒参数(r11、r12、l7)由装置的使用环境的体积确定。在设计之前，使用环境的空间体积是确定的，故r12、l7均可以确定，取r11＝r12-5mm，则r11也是确定的。一般在紧凑化的设计目标下，要求r11<r12≤500mm、l7≤500mm。
2)确定陶瓷电容参数和单组pfn单元中电容的个数2n。在脉冲形成网络中，使用的一个电容器容值c一般是nf级(一般小于20nf)，根据供电电源的电压幅值选择相应耐压等级的陶瓷电容，在选定电容后，电容器的尺寸参数和电参数都是确定的，即d2、h1、c已知。电容器的个数2n主要由输出脉冲宽度决定和装置的体积决定，电容个数为2n。(一般5≤n≤30)。
3)确定一组pfn单元中内导体板、中间导体板、外导体板的尺寸参数。本发明中pfn单元为等电容电感网络，单组pfn单元可以等效为梯形网络来分析，因此可以将一组pfn单元中的三块导体板均等效成n个电感串联，从而将双线型pfn中的外线(由外导体板、电容和中间导体板组成)分成包含n个lc单元的梯形网络，将内线(由内导体板、电容、中间导体板组成)也分成包含n个lc单元的梯形网络，而电感l决定各导体板的尺寸参数。根据输出脉冲宽度
(其中l代表长直导体板长度(环形导体板的长度用平均弧长代替),b代表长直导体板厚度，c代表长直导体板宽度(环形导体板的宽度用外径和内径的差来代替)
对于外导体板，则
对于中间导体板，则
对于内导体板，则
4)确定pfn组数m。pfn的组数m根据实际需要匹配的负载确定，若设计要求脉冲形成网络匹配的负载的阻值为r，由于每组pfn单元的特征阻抗均为
5)相邻pfn单元的两个内导体板的间距l2、相邻pfn单元的两个中间导体板的间距l5、相邻两个外导体板的间距l6需满足h1<l2＝l5＝l6≤l7/m。
6)确定金属内筒的参数。金属内筒的参数设计的原则是在尽可能保证输出电感小的情况下兼顾空间利用率，一般根据经验r1＝r3＝r4≤100mm，r1-r2≤10mm,d1＝d2≤10mm、l1≤200mm。
7)在满足上述1、2、3、4、5、6的条件下，d1、d2、r1、r2、r3、r4、l1、l2、l5、l6的具体数值可以使用电磁仿真软件(如cstmicrowavestudio)中的优化模块确定，方法是在装置输入端加载一个一定宽度的理想方波电压信号，以在电阻型负载的输出波形质量(包括脉冲前沿上升时间，输出波形的脉冲宽度，平顶时间，平顶波动)为优化目标，通过设定d1、d2、r1、r2、r3、r4、l1、l2、l5、l6的初值，利用电磁仿真软件自带的优化功能模块进行优化设计，则得到的输出结果d1、d2、r1、r2、r3、r4、l1、l2、l5、l6为参数的取值。
采用本发明可以达到以下技术效果：
在维持脉冲调制性能基本不变的情况下(阻抗3ω,脉宽约150ns，平顶波动小于3％)，显著提高空间利用率，实现装置的小型化，尺寸为φ560mm×345mm(φ＝2*r12＝560mm，l7＝345mm)，与背景技术2所述脉冲形成单元沿角向并联的脉冲形成网络装置相比，在获得相同的脉冲前沿、脉冲宽度、平顶波动(小于3％)的前提下，体积缩小了一半以上，这对于实现紧凑化的脉冲形成网络设计具有重要意义。
附图说明
图1是背景技术1所述圆柱形结构的脉冲形成网络结构示意图。图1(a)是圆柱型结构脉冲形成网络整体结构示意图；图1(b)为图1(a)中的单组脉冲形成单元结构图；图1(c)为图1(b)中单组脉冲形成单元中的单组电容器组结构示意图。
图2是背景技术2所述lc(电容电感)单元沿轴向排布、pfn单元沿角向并联的新型圆柱型结构的脉冲形成网络结构示意图；图2(a)是此种圆柱型结构的脉冲形成网络立体结构示意图。图2(b)为图2(a)中的单组脉冲形成单元结构示意图。
图3为本发明总体结构图；图3(a)为本发明带金属外筒的三维视图；图3(b)为图3(a)去除金属外筒的侧视图。
图4为本发明的金属内筒的结构图。图4(a)为本发明金属内筒的三维视图；图4(b)为图4(a)mm’断面剖视图；图4(c)为图4(a)的右视图。
图5是本发明一组脉冲形成单元结构图。图5(a)是一组脉冲形成单元的三维视图；图5(b)是图5(a)的左视图。
图6是本发明m组脉冲形成单元的m个内导体板连接示意图。图6(a)是m组脉冲形成单元的m个内导体板连接结构三维视图；图6(b)是图6(a)中内导体板的左视图。
图7是本发明m组脉冲形成单元的m个中间层导体板连接示意图。图7(a)是m组脉冲形成单元的m个中间导体板连接结构的三维视图；图7(b)是图7(a)的左视图。
图8是本发明m组脉冲形成单元的m个外导体板连接示意图。图8(a)是m组脉冲形成单元的m个外导体板连接结构的三维视图；图8(b)是图8(a)mm’断面剖视图；8(c)是图8(a)的左视图。
图9是本发明金属外筒结构图。图9(a)是金属外筒三维视图，图9(b)是图9(a)的左视图。
图10是为本发明一个实施例的输出脉冲的仿真结果图。
具体实施方式
如图3(a)所示，本发明由金属内筒2、m(4≤m≤8)组脉冲形成单元1(即第一脉冲形成单元1-1到第m脉冲形成单元1-m)和金属外筒3组成。定义与负载相连的一端为本发明的输出端(即左端)。金属外筒3外壁任意一点皆可为本发明输入端，定义金属外筒3右端面为本发明右端。m组脉冲形成单元沿轴向套在金属内筒2侧面，并密封在金属外筒3的内部。相邻脉冲形成单元沿轴向等距排列。如图3(b)所示，m组脉冲形成单元按照与输出端(金属内筒2的左端面)距离由近及远(从左至右)依次从1-1编号至1-m。
如图5(a)所示，第一脉冲形成单元1-1由内导体板、中间导体板、外导体板、电容器1-1-1组成。如图6(a)所示，m组脉冲形成单元的m块内导体板沿轴向并联，如图7(a)所示，m组脉冲形成单元的m块中间导体板沿轴向并联，如图8(a)所示，m组脉冲形成单元的m块外导体板沿轴向并联。m块内导体板、m块中间导体板、m块外导体板分别沿轴向并联，使得m组脉冲形成单元沿轴向并联。
如图4(a)所示，金属内筒2由输入端面2-2、输出端面2-1和金属圆筒2-3组成。输入端面2-2、输出端面2-1、金属圆筒2-3的材料均为不锈钢。本发明输出端从输出端面2-1(即金属内筒2的左端面)引出，输出端在输出端面2-1上的位置不是固定的，需要通过连接的开关和负载的位置确定。输出端面2-1和输入端面2-2均焊接在金属圆筒2-3的两端。输出端面2-1与输入端面2-2均为圆盘状。如图4(b)所示，输入端面2-2半径r4、输出端面2-1半径r3与金属圆筒2-3外径r1(即r4＝r3＝r1≤100mm)相等，输入端面2-2厚度d2与输出端面2-1厚度d1(即d1＝d2≤10mm)相等，金属内筒2的总长度为l1(l1≤200mm)。如图4(c)所示，输入端面2-2上沿同一半径方向开有第一螺孔2-2-1和第二螺孔2-2-2，第一螺孔2-2-1的孔心o1距离输入端面2-2中心o’的距离为d3，第二螺孔2-2-2的孔心o2距离输入端面2-2中心距离为d4(d3<d4<r4)。第一螺孔2-2-1和第二螺孔2-2-2用于与m组脉冲形成单元并联后的输出端相连，当m为奇数时，第一螺孔2-2-1和第二螺孔2-2-2与第(m 1)/2脉冲形成单元1-(m 1)/2的内导体板的输出端通过螺栓相连，当m为偶数时，第一螺孔2-2-1和第二螺孔2-2-2则与第m/2脉冲形成单元1-m/2与第(m 2)/2脉冲形成单元1-(m 2)/2的输出端通过螺栓相连。
如图5(a)所示，第一脉冲形成单元1-1由内导体板1-1-4、中间导体板1-1-3、外导体板1-1-2和2n个电容器1-1-1组成(5≤n≤30)。在外导体板1-1-2、中间导体板1-1-3之间均匀排列n个电容器1-1-1，称为外圈电容；在中间导体板1-1-3、内导体板1-1-4之间也均匀排列n个电容器1-1-1，称为内圈电容。电容器1-1-1的厚度为h1。第一脉冲形成单元1-1的外导体板1-1-2和中间导体板1-1-3的轴向间距为d9，内导体板1-1-4和中间导体板1-1-3的轴向间距为d8(d8＝d9)，外导体板1-1-2和内导体板1-1-4在轴向处于同一平面轴向间距为0，内导体板1-1-4同轴嵌套于外导体板1-1-2内，且内导体板1-1-4和中间导体板1-1-3缺口1-1-5所处位置在圆周上对齐(如图5(a))。电容在轴向上是一层(即外圈电容套着内圈电容)，2n个电容沿圆周方向交错排列，如图5(b)所示，外导体板1-1-2和中间导体板1-1-3之间排列的相邻的两个电容器之间的圆心角为q4＝360°/n，中间导体板1-1-3和内导体板1-1-4之间相邻的两个电容器之间的夹角为q3，q3＝q4，由于相同的角度外圈所对应的弧长更大，故内圈和外圈电容不重叠。中间导体板1-1-3和内导体板1-1-4之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板1-1-3实现机械连接，通过底部的螺杆与内导体板1-1-4实现机械连接；外导体板1-1-2和中间导体板1-1-3之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板1-1-3实现机械连接，通过底部的螺杆与外导体板1-1-2实现机械连接。电容器1-1-1呈圆柱状，圆柱的直径为d2。电容器1-1-1的介质材料为陶瓷，电容器1-1-1的容值为c＝2nf，电容的耐压值为u(10kv≤u)。电容器的螺杆材料为铜。
如图6(a)所示，第一脉冲形成单元1-1的内导体板1-1-4为扇环形(圆环切掉一定角度即为扇环)。如图6(b)所示，内导体板1-1-4的内半径为r5、外半径为r6，扇环缺口的圆心角为q1(q1≈q3)，扇环的两端开有两个通孔，第一通孔1-1-7的半径r1和第二通孔1-1-8的半径r2相等(即
当m为奇数时，第一脉冲形成单元1-1到第(m-1)/2脉冲形成单元1-(m-1)/2的(m-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔1-1-7的第一金属螺杆1-1-5(半径等于r1、长度l3＝((m-1)/2-1)·l2 ((m-1)/2)·d5)并联，第一脉冲形成单元1-1到第(m-1)/2脉冲形成单元1-(m-1)/2的(m-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔1-1-8的第二金属螺杆1-1-6(半径等于r2、长度等于l3)并联；第((m 3)/2)脉冲形成单元1-((m 3)/2)到第m脉冲形成单元1-m的(m-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔1-1-7的第三金属螺杆1-m-5(半径为r1、长度为l3)并联，第(m 3)/2脉冲形成单元1-(m 3)/2到第m脉冲形成单元1-m的(m-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔1-1-8的第四金属螺杆1-m-6(半径等于r2＝r1、长度等于l3)并联。处于m个脉冲形成单元正中间的第(m 1)/2脉冲形成单元1-(m 1)/2左侧的(m-1)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元1-1到第(m-1)/2脉冲形成单元1-((m-1)/2)；第(m 1)/2脉冲形成单元1-(m 1)/2右侧的(m-1)/2组脉冲形成单元为第(m 3)/2脉冲形成单元1-((m 3)/2)到第m脉冲形成单元1-m。中间三个脉冲形成单元即第(m 1)/2脉冲形成单元1-(m 1)/2、第(m-1)/2脉冲形成单元1-(m-1)/2、第(m 3)/2脉冲形成单元1-(m 3)/2的内导体板的输入端通过金属连杆4穿过3块内导体板的第一通孔1-1-7并联，金属连杆4一端连接第一金属螺杆1-1-5，金属连杆4另一端连接第三金属螺杆1-m-5；中间三个脉冲形成单元即第(m 1)/2脉冲形成单元1-(m 1)/2、第(m 3)/2脉冲形成单元1-(m 3)/2、第(m-1)/2脉冲形成单元1-(m-1)/2的内导体板的输出端通过第二金属连杆5穿过3块内导体板的第二通孔1-1-8并联，第二金属连杆5一端连接第二金属螺杆1-1-6，第二金属连杆5另一端连接第四金属螺杆1-m-6。m组脉冲形成单元1并联后统一的输出端从中间脉冲形成单元的中间导体板1-(m 1)/2的输出端引出，m组并联后的输出端通过第一螺孔2-2-1和第二螺孔2-2-2实现与金属内筒2输入端面2-2的螺栓连接。
当m为偶数时，第一脉冲形成单元1-1到第(m-2)/2脉冲形成单元1-(m-2)/2的(m-2)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔1-1-7的第一金属螺杆1-1-5(此时半径仍为r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联，第一脉冲形成单元1-1到第(m-2)/2脉冲形成单元1-(m-2)/2的(m-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔1-1-8的第二金属螺杆1-1-6(此时半径仍为r2＝r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联；第(m 4)/2脉冲形成单元1-(m 4)/2到第m脉冲形成单元1-m的(m-2)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔1-1-7的第三金属螺杆1-m-5(此时半径仍为r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联，第(m 4)/2脉冲形成单元1-(m 4)/2到第m脉冲形成单元1-m的(m-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔1-1-8的第四金属螺杆1-m-6(此时半径仍为r2＝r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5)并联。中间有两个脉冲形成单元，即第m/2脉冲形成单元1-m/2、第(m 2)/2脉冲形成单元1-(m 2)/2。左侧的(m-2)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元1-1到第(m-2)/2脉冲形成单元1-((m-2)/2)；第m/2脉冲形成单元1-m/2与第(m 2)/2脉冲形成单元1-(m 2)/2(即中间脉冲形成单元)右侧的(m-2)/2组脉冲形成单元为第(m 4)/2脉冲形成单元1-(m 4)/2到第m脉冲形成单元1-m。2个中间脉冲形成单元左侧的第(m-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(m 4)/2脉冲形成单元的内导体的输入端通过穿过4块内导体板的第一通孔1-1-7的金属连杆4并联，金属连杆4一端连接第一金属螺杆1-1-5，金属连杆4另一端连接第三金属螺杆1-m-5；2个中间脉冲形成单元左侧的第(m-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(m 4)/2脉冲形成单元的内导体板的输出端通过穿过4块内导体板的第二通孔1-1-8的第二金属连杆5并联，第二金属连杆5一端连接第二金属螺杆1-1-6，第二金属连杆5另一端连接第四金属螺杆1-m-6。m组脉冲形成单元1并联后统一的输出端从2个中间脉冲形成单元的中间导体板1-m/2或者1-(m 2)/2的输出端引出即可，统一的输出端通过第一螺孔2-2-1和第二螺孔2-2-2实现与金属内筒2输入端面的螺栓连接。
如图7(a)所示，第一脉冲形成单元1-1的中间导体板1-1-3为扇环形。如图7(b)所示，中间导体板1-1-3的内径为r7、外径为r8，扇形环缺口的圆心角为q2(q2≈q3)，在扇环形两端开有两个通孔(即第三通孔1-1-9、第四通孔1-1-10),第三通孔1-1-9与第四通孔1-1-10的半径相等，即
如图8(a)所示，第一脉冲形成单元1-1的外导体板1-1-2为圆环形。如图8(b)所示，相邻两组脉冲形成单元的两块外导体板间距为l6，每块外导体板的厚度为d7。如图8(c)所示，每块外导体板均为圆环形，圆环内径为r9、外径为r10。m组脉冲形成单元的m块外导体板沿同轴焊接在金属外筒3的内壁上，m块外导体板通过金属外筒3实现并联。m块外导体板的材料均为铜。
如图9(a)所示，金属外筒3呈圆筒状，金属外筒长度为l7。如图9(b)所示，圆筒的内径r11与m组脉冲形成单元的m块外导体板的外径r10相等，圆筒的外径为r12。整个装置的输入端从金属外筒3的输入端面(即右端面，靠近第m脉冲形成单元1-m)引出，输入端在输入端面的位置没有要求。当使用外部电源通过金属外筒3上的输入端给金属外筒3内部的m组脉冲形成供电时，只需用第五金属螺杆1-1-3-1将第m脉冲形成单元1-m的中间导体板1-m-3和金属外筒3的右端面连接即可。金属外筒3的材质为不锈钢。
图10是本发明一个实施例的仿真结果图，其中m＝5,r2＝60mm，r1＝r3＝r4＝70mm，r5＝158mm，r6＝180mm，r7＝184mm，r8＝230mm,r9＝240,r10＝275mm,r11＝275，r12＝280mm，r1＝5mm，r2＝5mm，r3＝5mm，r4＝5mm，d1＝5mm,d2＝5mm,d3＝20mm,d4＝40mm,d5＝5mm,d6＝5mm.,d7＝5mm,d8＝d9＝33mm,h1＝30mmd2＝60mm,l1＝156mm,l3＝l4＝61mm,l2＝l5＝l6＝51mm,l7＝345mm。负载阻抗为3ω，电容器c＝2nf，充电电压为1v。如图10所示，横坐标为时间(ns)纵坐标为电压(v)，经过电磁仿真计算软件验证，实现了幅值0.95v、脉宽173.1ns、平顶宽度75.3ns的准方波脉冲输出，平顶波动小于3％，由于输出脉冲的脉冲前沿上升块，平顶波动小，故输出脉冲质量好。相比于输出同样质量的方波脉冲的角向并联型脉冲形成网络(即背景技术2)，本发明装置的轴向尺寸(即l7＝345mm)缩短了一半以上，空间利用率提高了一倍，因此本发明对实用的紧凑化脉冲形成网络的设计具有重要意义。
1.一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于：
沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络由金属内筒(2)、m组脉冲形成单元(1)即第一脉冲形成单元(1-1)到第m脉冲形成单元(1-m)和金属外筒(3)组成；定义与负载相连的一端为本发明的输出端即左端；金属外筒(3)右端面任意一点皆为沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络输入端，定义金属外筒(3)右端面为沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络右端；m组脉冲形成单元沿轴向套在金属内筒(2)侧面，并密封在金属外筒(3)的内部；相邻脉冲形成单元沿轴向等距排列；m组脉冲形成单元按照与输出端距离由近及远依次从(1-1)编号至(1-m)；m为正整数；
金属内筒(2)由输入端面(2-2)、输出端面(2-1)和金属圆筒(2-3)组成；输出端从输出端面(2-1)即金属内筒(2)的左端面引出，输出端在输出端面(2-1)上的位置不是固定的，通过连接的开关和负载的位置确定；输出端面(2-1)和输入端面(2-2)均焊接在金属圆筒(2-3)的两端；输出端面(2-1)与输入端面(2-2)均为圆盘状；输入端面(2-2)半径r4、输出端面(2-1)半径r3与金属圆筒(2-3)外径r1相等，输入端面(2-2)厚度d2与输出端面(2-1)厚度d1相等，金属内筒(2)的总长度为l1；输入端面(2-2)上沿同一半径方向开有第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)；第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)用于与m组脉冲形成单元并联后的输出端相连，当m为奇数时，第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)与第(m 1)/2脉冲形成单元(1-(m 1)/2)的内导体板的输出端通过螺栓相连，当m为偶数时，第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)与第m/2脉冲形成单元(1-m/2)与第(m 2)/2脉冲形成单元(1-(m 2)/2)的输出端通过螺栓相连；
第一脉冲形成单元(1-1)由内导体板(1-1-4)、中间导体板(1-1-3)、外导体板(1-1-2)和2n个电容器(1-1-1)组成，n为正整数；m组脉冲形成单元的m块内导体板沿轴向并联，m组脉冲形成单元的m块中间导体板沿轴向并联，m组脉冲形成单元的m块外导体板沿轴向并联，使得m组脉冲形成单元沿轴向并联；在外导体板(1-1-2)、中间导体板(1-1-3)之间均匀排列n个电容器(1-1-1)，称为外圈电容；在中间导体板(1-1-3)、内导体板(1-1-4)之间也均匀排列n个电容器(1-1-1)，称为内圈电容；电容器(1-1-1)的厚度为h1；第一脉冲形成单元(1-1)的外导体板(1-1-2)和中间导体板(1-1-3)的轴向间距为d9，内导体板(1-1-4)和中间导体板(1-1-3)的轴向间距为d8，d8＝d9，外导体板(1-1-2)和内导体板(1-1-4)在轴向处于同一平面轴向间距为0，内导体板(1-1-4)同轴嵌套于外导体板(1-1-2)内，且内导体板(1-1-4)和中间导体板(1-1-3)缺口(1-1-5)所处位置在圆周上对齐；电容在轴向上是一层，即外圈电容套着内圈电容，2n个电容沿圆周方向交错排列，外导体板(1-1-2)和中间导体板(1-1-3)之间排列的相邻的两个电容器之间的圆心角为q4＝360°/n，中间导体板(1-1-3)和内导体板(1-1-4)之间相邻的两个电容器之间的夹角为q3，q3＝q4；中间导体板(1-1-3)和内导体板(1-1-4)之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板(1-1-3)实现机械连接，通过底部的螺杆与内导体板(1-1-4)实现机械连接；外导体板(1-1-2)和中间导体板(1-1-3)之间的电容器通过顶部的螺杆与中间导体板(1-1-3)实现机械连接，通过底部的螺杆与外导体板(1-1-2)实现机械连接；电容器(1-1-1)呈圆柱状，圆柱的直径为d2；
第一脉冲形成单元(1-1)的内导体板(1-1-4)为扇环形；内导体板(1-1-4)的内半径为r5、外半径为r6，扇环缺口的圆心角为q1，q1≈q3，扇环的两端开有第一通孔(1-1-7)和第二通孔(1-1-8)；m组脉冲形成单元的m块内导体板的输入端通过第一金属螺杆(1-1-5)、第三金属螺杆(1-m-5)穿过m块内导体板的第一通孔(1-1-7)沿轴向连接，m组脉冲形成单元的m块内导体板的输出端通过第二金属螺杆(1-1-6)、第四金属螺杆(1-m-6)穿过m块内导体板的第二通孔(1-1-8)沿轴向连接；相邻的两个脉冲形成单元的两块内导体板(1-1-4)的轴向间距为l2，每块内导体板的厚度为d5；
当m为奇数时，第一脉冲形成单元(1-1)到第(m-1)/2脉冲形成单元(1-(m-1)/2)的(m-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第一金属螺杆(1-1-5)并联，第一脉冲形成单元(1-1)到第(m-1)/2脉冲形成单元(1-(m-1)/2)的(m-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第二金属螺杆(1-1-6)并联；第(m 3)/2脉冲形成单元(1-(m 3)/2)到第m脉冲形成单元(1-m)的(m-1)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第三金属螺杆(1-m-5)并联，第(m 3)/2脉冲形成单元(1-(m 3)/2)到第m脉冲形成单元(1-m)的(m-1)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第四金属螺杆(1-m-6)并联；处于m个脉冲形成单元正中间的第(m 1)/2脉冲形成单元(1-(m 1)/2)左侧的(m-1)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元(1-1)到第(m-1)/2脉冲形成单元(1-(m-1)/2)；第(m 1)/2脉冲形成单元(1-(m 1)/2)右侧的(m-1)/2组脉冲形成单元为第(m 3)/2脉冲形成单元(1-(m 3)/2)到第m脉冲形成单元(1-m)；中间三个脉冲形成单元即第(m 1)/2脉冲形成单元(1-(m 1)/2)、第(m-1)/2脉冲形成单元(1-(m-1)/2)、第(m 3)/2脉冲形成单元(1-(m 3)/2)的内导体板的输入端通过金属连杆(4)穿过3块内导体板的第一通孔(1-1-7)并联，金属连杆(4)一端连接第一金属螺杆(1-1-5)，金属连杆(4)另一端连接第三金属螺杆(1-m-5)；中间三个脉冲形成单元即第(m 1)/2脉冲形成单元(1-(m 1)/2)、第(m 3)/2脉冲形成单元(1-(m 3)/2)、第(m-1)/2脉冲形成单元(1-(m-1)/2)的内导体板的输出端通过第二金属连杆(5)穿过3块内导体板的第二通孔(1-1-8)并联，第二金属连杆(5)一端连接第二金属螺杆(1-1-6)，第二金属连杆(5)另一端连接第四金属螺杆(1-m-6)；m组脉冲形成单元(1)并联后统一的输出端从中间脉冲形成单元的中间导体板(1-(m 1)/2)的输出端引出，m组并联后的输出端通过第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)实现与金属内筒(2)输入端面(2-2)的螺栓连接；
当m为偶数时，第一脉冲形成单元(1-1)到第(m-2)/2脉冲形成单元(1-(m-2)/2)的(m-2)/2块内导体板(1-1-4)的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第一金属螺杆(1-1-5)并联，第一脉冲形成单元(1-1)到第(m-2)/2脉冲形成单元(1-(m-2)/2)的(m-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第二金属螺杆(1-1-6)并联；第(m 4)/2脉冲形成单元(1-(m 4)/2)到第m脉冲形成单元(1-m)的(m-2)/2块内导体板的输入端通过穿过每块内导体板上的第一通孔(1-1-7)的第三金属螺杆(1-m-5)(此时金属螺杆半径仍为r1，但长度l3＝((m-2)/2-1)·l2 ((m-2)/2)·d5并联，第(m 4)/2脉冲形成单元(1-(m 4)/2)到第m脉冲形成单元(1-m)的(m-2)/2块内导体板的输出端通过穿过每块内导体板上的第二通孔(1-1-8)的第四金属螺杆(1-m-6)并联；中间有两个脉冲形成单元，即第m/2脉冲形成单元(1-m)/2、第(m 2)/2脉冲形成单元(1-(m 2)/2)；左侧的(m-2)/2组脉冲形成单元为第一脉冲形成单元(1-1)到第(m-2)/2脉冲形成单元1-((m-2)/2)；第m/2脉冲形成单元(1-m)/2与第(m 2)/2脉冲形成单元(1-(m 2)/2)即中间脉冲形成单元右侧的(m-2)/2组脉冲形成单元为第(m 4)/2脉冲形成单元(1-(m 4)/2)到第m脉冲形成单元(1-m)；2个中间脉冲形成单元左侧的第(m-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(m 4)/2脉冲形成单元的内导体的输入端通过穿过4块内导体板的第一通孔(1-1-7)的金属连杆(4)并联，金属连杆(4)一端连接第一金属螺杆(1-1-5)，金属连杆(4)另一端连接第三金属螺杆(1-m-5)；2个中间脉冲形成单元左侧的第(m-2)/2脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元、2个中间脉冲形成单元右侧的第(m 4)/2脉冲形成单元的内导体板的输出端通过穿过4块内导体板的第二通孔(1-1-8)的第二金属连杆(5)并联，第二金属连杆(5)一端连接第二金属螺杆(1-1-6)，第二金属连杆(5)另一端连接第四金属螺杆(1-m-6)；m组脉冲形成单元(1)并联后统一的输出端从2个中间脉冲形成单元的中间导体板(1-m/2-3)或者(1-(m 2)/2-3)的输出端引出，统一的输出端通过第一螺孔(2-2-1)和第二螺孔(2-2-2)实现与金属内筒(2)输入端面的螺栓连接；
第一脉冲形成单元(1-1)的中间导体板(1-1-3)为扇环形；中间导体板(1-1-3)的内径为r7、外径为r8，扇形环缺口的圆心角为q2，q2≈q3，在扇环形两端开有第三通孔(1-1-9)、第四通孔(1-1-10)；中间导体板(1-1-3)的厚度为d6，相邻的脉冲形成单元的两块中间导体板间距为l5；m组脉冲形成单元的m块中间导体板即第一中间导体板(1-1-3)到第m中间导体板(1-m-3)通过第五金属螺杆(1-1-3-1)和第六金属螺杆(1-1-3-2)并联，m块中间导体板的输入端通过第五金属螺杆(1-1-3-1)穿过m块中间导体板的第三通孔(1-1-9)连接，输出端通过第六金属螺杆(1-1-3-2)穿过m块中间导体板的第四通孔(1-1-10)连接；第一金属螺杆(1-1-5)、第3金属螺杆(1-m-5)、第五金属螺杆(1-1-3-1)位于圆周上缺口的同一侧即输入端一侧；第二金属螺杆(1-1-6)、第四金属螺杆(1-m-6)、第六金属螺杆(1-1-3-2)位于圆周方向上缺口另一侧即输出端一侧；第一通口(1-1-7)、第三通孔(1-1-9)位于圆周方向上缺口同一侧；第二通孔(1-1-8)、第四通孔(1-1-10)位于圆周方向缺口的另一侧；
第一脉冲形成单元(1-1)的外导体板(1-1-2)为圆环形；相邻两组脉冲形成单元的两块外导体板间距为l6，每块外导体板的厚度为d7；每块外导体板均为圆环形，圆环内径为r9、外径为r10；m组脉冲形成单元的m块外导体板沿同轴焊接在金属外筒(3)的内壁上，m块外导体板通过金属外筒(3)实现并联；
金属外筒(3)呈圆筒状，金属外筒长度为l7；金属外筒(3)的内径为r11等于r10，外径为r12；输入端从金属外筒(3)的右端面引出，当使用外部电源通过金属外筒(3)上的输入端给金属外筒(3)内部的m组脉冲形成供电时，用第五金属螺杆(1-1-3-1)将第m脉冲形成单元(1-m)的中间导体板(1-m-3)和金属外筒(3)的右端面连接。
2.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述金属内筒(2)材料为不锈钢，m块内导体板和第一金属螺杆(1-1-5)、第二金属螺杆(1-1-6)、第三金属螺杆(1-m-5)、第四金属螺杆(1-m-6)的材料均为铜；m块中间导体板和连接内导体板的第五金属螺杆(1-1-3-1)和第六金属螺杆(1-1-3-2)材料均为铜；m块外导体板的材料均为铜；金属外筒(3)的材质为不锈钢。
3.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述金属内筒(2)的参数满足r1＝r3＝r4≤100mm，r1-r2≤10mm,d1＝d2≤10mm、l1≤200mm；所述输入端面(2-2)的厚度d2≤10mm；金属内筒(2)的总长度l1≤200mm；输入端面(2-2)上开的第一螺孔(2-2-1)的孔心o1距离输入端面(2-2)中心o’的距离为d3，第二螺孔(2-2-2)的孔心o2距离输入端面(2-2)中心距离为d4，d3<d4<r4。
4.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述脉冲形成单元组数m＝z/r，z为每组脉冲形成单元的特征阻抗，
5.如权利要求4所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述m满足4≤m≤8。
6.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述电容器(1-1-1)的介质材料为陶瓷，电容器(1-1-1)的容值c＝2nf，电容的耐压值为u，满足10kv≤u；电容器的螺杆材料为铜，所述电容器(1-1-1)的个数2n中的n满足5≤n≤30。
7.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述内导体板(1-1-4)的扇环两端的第一通孔(1-1-7)的半径r1和第二通孔(1-1-8)的半径r2相等，且满足
8.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述中间导体板(1-1-3)的扇环两端的第三通孔(1-1-9)的半径r3与第四通孔(1-1-10)的半径r4相等，即
9.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述金属外筒(3)的参数r11、r12、l7由沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络的使用环境的体积确定，由使用环境的空间体积确定r12、l7，取r11＝r12-5mm。
10.如权利要求9所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述r11、r12、l7满足r11<r12≤500mm、l7≤500mm。
11.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述一组脉冲形成单元中内导体板、中间导体板、外导体板的电感l均用长直铜板的电感公式近似估算,即：
其中l代表长直导体板长度，环形导体板的长度用平均弧长代替,b代表长直导体板厚度，c代表长直导体板宽度，环形导体板的宽度用外径和内径的差来代替；
外导体板的
中间导体板的
内导体板的
12.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于所述相邻两个内导体板的间距l2、相邻两个中间导体板的间距l5、相邻两个外导体板的间距l6满足h1<l2＝l5＝l6≤l7/m。
13.如权利要求1所述的一种沿角向排布的紧凑低阻抗双线型脉冲形成网络，其特征在于d1、d2、r1、r2、r3、r4、l1、l2、l5、l6的具体数值使用电磁仿真软件中的优化模块确定，方法是在装置输入端加载一个一定宽度的理想方波电压信号，以在电阻型负载的输出波形质量即脉冲前沿上升时间，输出波形的脉冲宽度，平顶时间，平顶波动为优化目标，通过设定d1、d2、r1、r2、r3、r4、l1、l2、l5、l6的初值，利用电磁仿真软件自带的优化功能模块进行优化设计，则得到的输出结果d1、d2、r1、r2、r3、r4、l1、l2、l5、l6为参数的具体取值。
技术总结