在高功率微波領域,直線變壓器(LTD)的研究已經成為近年來脈衝功率技術研究的熱點,並逐步成為一些大型脈衝功率裝置設計的首選技術,隨著LTD技術的快速發展,使其有望成為下一代脈衝功率技術的基礎。鑑於直線變壓器(LTD)廣泛的應用前景,開展LTD的原理性實驗研究具有重要意義。 首先,本文從理論上分析了LTD的工作原理,推導了LTD各個引數的計算方法,給出了LTD的一般設計原則,並透過數值模擬初步分析了LTD特性引數對輸出引數(輸出脈衝波形和電壓傳輸效率)的影響。 其次,參照實際中使用的LTD裝置搭建實驗平臺,實驗研究了LTD的迴路電感、激磁電感、漏感以及對地分佈電容這幾個主要引數對輸出引數的影響,將實驗結果與模擬結果進行比較,二者存在一些差異,透過分析發現主要原因是數值模擬的電路模型過於理想化,根據實驗結構構建類比電路,得到的結果與實驗結果相吻合;提出了透過最佳化LTD的結構改善輸出引數的方案,並透過實驗與模擬進行了驗證。 最後,根據長脈衝課題進度安排開展了模組化LTD放電實驗研究,在10Ω匹配的水負載上得到前沿約35ns、脈寬約152ns、幅值約127kV的輸出脈衝,電壓傳輸效率約92.4%,並在20Hz時工作穩定;為了使多級LTD能夠串聯工作,下一步將要解決的是開關的同步執行問題。