Improving RF generation conditions in a ferrite-filled transmission line

Abstract

The paper considers transformation of the short unipolar pulse of electric current in a coaxial transmission line filled with a ferromagnetic into a shock wave, with later generation of quasi-monochromatic radio frequency oscillations. The frequencies and amplitudes of the oscillations are determined by dispersive and non-linear properties of the transmission line, governed by the geometry and size of the line proper, and layered structure and intrinsic dispersion of the ferromagnetic material. The numerical experiments done for a variety of geometrical and material parameters of the line have allowed suggesting technical solutions as to increase in the efficiency of the dcto-rf power conversion.

Розглянуто трансформацію короткого уніполярного імпульсу струму в коаксиальній лінії, що заповнена феромагнетиком, в електромагнітну ударну хвилю з подальшою генерацією квазімонохроматичних коливань у радіочастотному діапазоні. Частота та амплітуда збуджуваних коливань визначаються дисперсійними та нелінійними властивостями лінії передачі, що залежать від її розмірів і геометрії, а також власних дисперсійних властивостей ферита і шаруватої структури заповнення лінії. Числові експерименти, що проведені для різних значень геометричних та матеріальних параметрів системи, дозволяють пропонувати технічні рішення щодо підвищення ефективності перетворення імпульсів «постійного» струму в радіочастотні коливання.

Рассматривается трансформация короткого униполярного токового импульса в коаксиальной линии, заполненной ферромагнетиком, в электромагнитную ударную волну с последующей генерацией квазимонохроматических осцилляций радиочастотного диапазона. Частота и амплитуда возбуждаемых осцилляций определяются дисперсионными и нелинейными характеристиками передающей линии, которые зависят от ее размеров и геометрии, а также собственных дисперсионных свойств феррита и слоистой структуры заполнения линии. Численные эксперименты, выполненные для различных значений геометрических и материальных параметров системы, позволяют предложить технические решения для увеличения эффективности преобразования импульсов «постоянного» тока в радиочастотные колебания.