微波前端高功率微波效應(yīng)研究.pdf

1、微波前端作為無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的一部分,是典型的高功率微波“前門(mén)”攻擊對(duì)象。關(guān)于PIN限幅器和LNA器件級(jí)HPM效應(yīng)研究較多,但針對(duì)部件級(jí)微波前端效應(yīng)機(jī)理報(bào)道較少;了解和掌握微波前端部件級(jí)HPM效應(yīng)物理機(jī)制與規(guī)律特性對(duì)于改進(jìn)和提高微波前端電子系統(tǒng)的抗毀性具有重要意義。
　　本論文主要開(kāi)展包括PIN限幅器、低噪聲放大器(LNA)在內(nèi)的微波前端HPM效應(yīng)理論與實(shí)驗(yàn)研究。首先,論文簡(jiǎn)要介紹了課題的研究背景和意義以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀;其次,根據(jù)課

2、題注入效應(yīng)實(shí)驗(yàn)需求,設(shè)計(jì)和制作了單級(jí)、多級(jí) PIN限幅器以及微波前端效應(yīng)實(shí)驗(yàn)樣品;再次,考慮在大功率微波脈沖作用下器件自身功耗所導(dǎo)致的自加熱效應(yīng),通過(guò)熱-電類(lèi)比的方法實(shí)現(xiàn)電熱耦合電路模型建模,實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一商業(yè)軟件模擬環(huán)境下電、熱兩個(gè)物理過(guò)程的耦合計(jì)算,由此建立了多級(jí)PIN限幅器以及包含PIN限幅器和LNA在內(nèi)的微波前端電熱耦合部件級(jí)效應(yīng)電路模型,并進(jìn)行了多種微波脈沖參數(shù)下的效應(yīng)模擬計(jì)算;最后,搭建了 L波段注入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),開(kāi)展效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究,

3、以驗(yàn)證模擬計(jì)算結(jié)果。
　　模擬計(jì)算結(jié)果表明:微波脈沖功率和脈寬對(duì)結(jié)溫升的影響最大,而頻率和前沿參數(shù)對(duì)結(jié)溫升影響甚小;隨著功率和脈寬的增加,多級(jí) PIN限幅器前級(jí)厚的 I層PIN二極管管比后級(jí)薄的I層PIN二極管結(jié)溫升高,前級(jí)厚的I層PIN二極管更容易損傷;多級(jí) PIN限幅器的損傷程度依賴(lài)于不同的組合脈沖形式,脈沖間隔越短,損傷程度越大;微波前端中前級(jí)PIN限幅器結(jié)溫升規(guī)律同單獨(dú)的PIN限幅器類(lèi)似,達(dá)到相同結(jié)溫升所需的功率和脈沖關(guān)系