微波前端高功率微波效應(yīng)研究.pdf

1、微波前端作為無線通信系統(tǒng)的一部分,是典型的高功率微波“前門”攻擊對象。關(guān)于PIN限幅器和LNA器件級HPM效應(yīng)研究較多,但針對部件級微波前端效應(yīng)機理報道較少;了解和掌握微波前端部件級HPM效應(yīng)物理機制與規(guī)律特性對于改進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)理論與實驗研究。首先,論文簡要介紹了課題的研究背景和意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;其次,根據(jù)課

2、題注入效應(yīng)實驗需求,設(shè)計和制作了單級、多級 PIN限幅器以及微波前端效應(yīng)實驗樣品;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),通過熱-電類比的方法實現(xiàn)電熱耦合電路模型建模,實現(xiàn)了統(tǒng)一商業(yè)軟件模擬環(huán)境下電、熱兩個物理過程的耦合計算,由此建立了多級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效應(yīng)電路模型,并進行了多種微波脈沖參數(shù)下的效應(yīng)模擬計算;最后,搭建了 L波段注入實驗系統(tǒng),開展效應(yīng)實驗研究,

3、以驗證模擬計算結(jié)果。
　　模擬計算結(jié)果表明:微波脈沖功率和脈寬對結(jié)溫升的影響最大,而頻率和前沿參數(shù)對結(jié)溫升影響甚小;隨著功率和脈寬的增加,多級 PIN限幅器前級厚的 I層PIN二極管管比后級薄的I層PIN二極管結(jié)溫升高,前級厚的I層PIN二極管更容易損傷;多級 PIN限幅器的損傷程度依賴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PIN限幅器結(jié)溫升規(guī)律同單獨的PIN限幅器類似,達到相同結(jié)溫升所需的功率和脈沖關(guān)系