Blumleinpulsspridning

Blumleinpulsspridning, eller Blumlein pulse dispersion, beskriver spridningen och deformeringen av en kort elektrisk puls när den fortplantas genom en Blumlein-transmission line. Denna konstruktion används i pulspower för att generera snabba, högeffektiva pulser. Pulseformen i ett idealiskt fall skulle vara nära en steg- eller väl definierad puls, men i praktiken uppstår spridning på grund av linjens bandbredd och dess icke-ideala egenskaper.

Orsakerna till spridningen är främst frekvensberoende parametern i linjen. Dielektrikums dispersionsbeteende (permittiviteten ε(ω) och ibland permeabiliteten μ(ω)) gör att olika frekvenser i pulsens spektrum färdas med olika grupphastigheter. Dessutom bidrar konduktiva förluster, hudeffekt, och parasitiska element som ojämt längd, ojämt impedans och gränsreflektioner till skillnader i fas och amplitud mellan frekvenselement. Om termineringen inte är exakt matchad eller källans överskott av bandbredd är hög, förstärks pulsenas distorsion och bredning när den når lasten.

Konsekvenserna är bland annat förlängt uppbrott (långsammare kant), sänkning av toppfästet och allmän pulsdeformation som kan påverka timing och noggrannhet i mätningar eller i lasereffekter och radioprogram. Spridningen kan minska prestandan hos pulsförsörjningsenheter och kräva noggrann design och simulering.

Förebyggande åtgärder inkluderar val av låg-dispersionsdielektrikum inom önskad bandbredd, exakt impedansanpassning och symmetrisk Blumlein-konfiguration, kortare linor eller kompenserande nätverk. Historiskt är Blumleinlinen uppkallad efter Alan Blumlein och används i högspänningspulspaket för att producera snabba, rektangulära/kvadratiska pulser i till exempel pulspulserystem och diagnostik.