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射频电路抗高功率微波关键技术研究

张海伟  
【摘要】:本文围绕射频电路高功率微波毁伤效应及防护工作展开研究。 首先对有源电路进行高功率微波效应及防护研究。以接收机前门关键、易损器件低噪声放大器为例,对高功率微波前门注入效应进行了分析。设计了前门高功率实验方案并搭建了注入实验平台,根据高功率微波前门注入下低噪声放大器的性能变化情况,获取了器件的退化及损伤阈值。针对前门防护设计了一款插入损耗小、限幅电平低、功率容量大的高功率PIN二极管限幅器,并介绍了一种用于测试限幅器性能的双频注入测试平台,在此基础上对前门加固措施的有效性进行了实验验证。此外,本文还提出了用于抗HPM压制的双通道限幅接收系统,设计了一款具有限幅功能的微带双工器。接着,本文利用电磁仿真软件对不完全屏蔽腔体屏蔽效能进行了计算分析,分析了影响腔体屏蔽效能的各个因素。在此基础上,采用混合仿真分析的方法对低噪声放大器不完全屏蔽下的微波后门耦合响应进行了研究。 无源器件抗高功率微波的研究以微带功分器为例,对其进行了高功率应用的改进。利用新型片状传输结构实现了传统Gysel功分器的宽带化、小型化和不等分功分比的改进,避免了高阻抗线的使用,实现了不等分功分器的大功率应用。此外,本文根据理论分析的结果,设计了一款插入损耗小、功率容量大的微带功分器,该功分器不需要高阻抗线,仅通过改变微带枝节电长度即可实现不等分功率分配,具有工程设计简单、应用方便、功率容量大等特点。 本文研究工作所采用的研究方法、获取的研究成果可以有效指导和应用于工程实践,同时也为后续高功率微波效应研究及防护提供了参考。


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