波导等离子体限幅器设计方法研究

发布时间：2022-01-12 19:40

　　高功率微波武器这一新型定向能武器具有软硬杀伤兼备的特点,通过定向能辐射装置辐射的高功率微波可以通过天线、电源线、信号线、孔洞、缝隙等途径耦合至多种电子设备内部,造成电子设备内部出现干扰、翻转/扰乱、降级、损坏等现象,因此对于高功率微波的防护就显得尤为重要。本文基于电磁兼容三要素,研究了高功率微波的特性、耦合途径及前门耦合量的计算方法、敏感设备及天线端口具体的防护方法。本文首先利用高斯脉冲调制以及方波调制的波形作为高功率微波的数学模型,得到单次及重频的高功率微波的时频域特性;接着根据高功率微波的耦合途径,获取主要的敏感设备,并将电子设备的毁伤机理的研究转化为对电子设备内主要电路中最敏感的电子元器件,即半导体器件的毁伤机理的研究,分析了双极型器件以及MOS器件这两类半导体器件的毁伤机理,其中,二次击穿为两类器件主要的毁伤机理。基于弗里斯传输公式,得到了天线端口耦合量定量化的计算模型,并对天线俯仰角/方位角的变化以及高功率微波的频率变化对耦合量的影响分别进行了仿真分析,其中,对于定向型天线,天线俯仰角/方位角的变化对接收功率的影响极大;当发射天线的频率处于接收天线工作的频段内,即处于带内耦合... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 本文研究背景及意义
    1.2 国内外的发展现状
    1.3 波导等离子体限幅器概述
    1.4 本文主要研究内容
第二章 高功率微波特性及其毁伤机理
    2.1 高功率微波特性的研究
        2.1.1 高斯脉冲调制的HPM波形
        2.1.2 方波调制的HPM波形
    2.2 高功率微波对电子设备的毁伤机理
        2.2.1 高功率微波的耦合途径
        2.2.2 HPM效应
        2.2.3 毁伤机理
    2.3 本章小结
第三章 天线端.的前门耦合量计算分析
    3.1 前门耦合量的计算方法描述
    3.2 天线增益的获取方法
        3.2.1 抛物面天线的方向图以及增益获取方法
        3.2.2 主瓣内天线增益的计算方法
    3.3 天线有效接收面积的计算方法
    3.4 接收功率与场强的转化关系
    3.5 前门耦合量计算模型的适用范围
        3.5.1 计算模型所适用的场区范围
        3.5.2 与商用电磁仿真软件结果的对比
    3.6 仿真实例
        3.6.1 接收功率随天线角度变化
        3.6.2 接收功率随HPM频率变化
    3.7 本章小结
第四章 等离子体特性
    4.1 等离子体形成的微观机理
    4.2 等离子体特性
        4.2.1 等离子体的震荡性
        4.2.2 等离子体对入射的电磁波的衰减计算
    4.3 等离子体透射功率的计算模型
        4.3.1 计算模型的提出
        4.3.2 参数讨论
    4.4 本章小结
第五章 波导等离子限幅器设计方法
    5.1 波导等离子体限幅器的限幅原理
    5.2 等离子体击穿场强以及形成时间计算
        5.2.1 等离子体击穿场强的计算
        5.2.2 等离子体形成时间计算
        5.2.3 参数讨论
    5.3 波导等离子体限幅器的设计方法
        5.3.1 设计原则
        5.3.2 设计方法
        5.3.3 设计实例
    5.4 级联限幅器的设计
        5.4.1 PIN限幅器特性
        5.4.2 级联限幅器性能
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介
    1.基本情况
    2.教育背景
    3.攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3585348