Etude et conception d'un étage de mise en forme d'impulsions ultra ...

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Figure 8.3 – Calibration avec la cellule coaxial 137 à l’aide de l’analyseur vectoriel. -5 7 ,0 -6 0 ,0 -6 3 ,0 -6 6 ,0 -6 9 ,0 -7 2 ,0 -7 5 ,0 -7 8 ,0 -8 1 ,0 Caractéristique Ligne 170 Ligne 137 Diamètre du conducteur interne 78.83 mm 40 mm Diamètre du conducteur externe 170 mm 137 mm Diélectrique Air PFPE (εr=2.1) Impédance caractéristique en mode TEM 50 Ω 50 Ω Bande passante mesurée 0 - 3.2 GHz 0 - 2.2 GHz Tableau 8.2 – Caractéristiques des cellules de calibration. 0 ,0 0 ,5 1 ,0 1 ,5 2 ,0 -4 0 ,0 -4 5 ,0 -5 0 ,0 -5 5 ,0 -6 0 ,0 -6 5 ,0 -7 0 ,0 -7 5 ,0 -8 0 ,0 -8 5 ,0 122 0 1 2 3 Figure 8.4 – Rapport entre la tension dans la ligne et la tension délivrée par les sondes n˚122 (à gauche) et n˚123 (à droite). Les deux sondes possèdent un comportement dérivateur en dessous de 30 MHz. Au delà de cette fréquence, la réponse est quasiment plate jusqu’à plus de 2 GHz. Par consé- quent, dans cette bande, l’impulsion de tension délivrée par la sonde est directement pro- portionnelle à celle circulant dans le guide. L’atténuation moyenne des capteurs est de -69 dB pour le n˚122 et -62.25 dB pour le n˚123. 8.1.1.2.2 Diviseur résistif Le signal issu du diviseur résistif n’est pas exploité. En effet la mise sous pression
de la chambre d’éclateur entraine une déformation de l’assemblage interne du diviseur modifiant le rapport de division par rapport à la calibration. La mesure n’étant pas assez fiable, elle est donc écartée. Néanmoins, le diviseur est utilisé comme une terminaison adaptée à la ligne de sortie. 8.1.1.2.3 Instrumentation Pour les mesures en transitoire, ces sondes sont reliées sur un oscilloscope rapide Lecroy Wavemaster 8500 A possédant une bande passante de 6 GHz et une cadence d’échantillonage maximum de 20 Gech./s. 8.1.2 Validation de la mise en forme bipolaire 8.1.2.1 Premiers tirs Les premiers tirs sont effectués afin de valider le fonctionnement de la MeF dans les configurations 4 ns puis 2 ns. La distance inter-électrodes est réglée sur un écartement de quelques dixièmes de millimètres. Malheureusement, un jeu trop important dans le système de réglage des électrodes empêche de connaitre précisément la distance. Les paramètres du dispositif pour ces expériences sont résumés dans le tableau 8.3. 123 Paramètre Configuration 2ns (courte) Configuration 4ns (longue) Nombre d’étage du générateur 7 7 Tension de charge des étages 34 kV 35 kV Préssion de N2 dans la chambre 30 Bars 60 Bars Tableau 8.3 – Paramètres du système pour le premier essai. Les courbes de la figure 8.5 représentent les profils des impulsions de sortie pour les configurations 2 ns et 4 ns. Il est clairement visible sur ces courbes que la mise en forme bipolaire s’effectue parfaitement dans les deux cas. La durée des impulsions est de 1.8 ns pour la configuration courte et de 2.6 ns pour la configuration longue. Ces durées sont prises à 10% des extrema. La configuration longue délivre une impulsion plus rapide que prévue du fait de la rapidité des éclateurs. En effet, la première demi-alternance du cycle (dupliquée par le convertisseur à ligne) ne dure que 550 ps alors que la ligne est conçue pour être excitée par une gaussienne de 2 ns. Les réflexions sur le court-circuit en entrée de Blumlein
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