發(fā)布時(shí)間：2018-04-18 01:03

  本文選題：微波前端 + HPM效應(yīng)�。� 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：微波前端作為無(wú)線通信系統(tǒng)的一部分,是典型的高功率微波“前門”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,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限幅器類似,達(dá)到相同結(jié)溫升所需的功率和脈沖關(guān)系符合Wunsch-Bell規(guī)律;實(shí)測(cè)多級(jí)PIN限幅器輸入輸出特性和微波前端小信號(hào)3dB恢復(fù)時(shí)間與模擬計(jì)算結(jié)果基本一致,表明基于電熱自洽耦合模型的電路模擬方法的有效性。
[Abstract]:As a part of wireless communication system, microwave front end is a typical high power microwave front door attack object.There are many researches on PIN limiter and LNA device level HPM effect, but there are few reports on the mechanism of component level microwave front-end effect.It is of great significance to understand and master the physical mechanism and regular characteristics of HPM effect in microwave front-end for improving and improving the invulnerability of microwave front-end electronic system.In this thesis, the theoretical and experimental research on the HPM effect of microwave front-end, including PIN limiter and LNA, is carried out.Firstly, this paper briefly introduces the research background and significance of the project and the current research situation at home and abroad. Secondly, according to the experimental requirements of the project injection effect, the single-stage, multi-stage PIN limiter and microwave front-end effect experimental samples are designed and fabricated.Considering the self-heating effect caused by the device's own power consumption under the action of high power microwave pulse, the model of electrothermal coupling circuit is built by thermoelectric analogy, and the electricity under the unified commercial software simulation environment is realized.Based on the coupled calculation of thermal two physical processes, the multistage PIN limiter and the electro-thermal coupling component level circuit model of microwave front end including PIN limiter and LNA are established, and the effects under various microwave pulse parameters are simulated and calculated.Finally, the L band injection experiment system is set up, and the effect experimental research is carried out to verify the simulation results.The simulation results show that microwave pulse power and pulse width have the greatest influence on junction temperature rise, while frequency and front parameters have little effect on junction temperature rise, and with the increase of power and pulse width,The junction temperature of I layer PIN diode with multistage PIN limiter is higher than that of I layer PIN diode with lower stage thickness, and the damage degree of multistage PIN limiter depends on different combination pulse form.The shorter the pulse interval is, the greater the damage is, and the law of temperature rise of the front end PIN limiter is similar to that of the single PIN limiter, and the relationship between the power and pulse required to achieve the same junction temperature is in accordance with the Wunsch-Bell rule.The measured input and output characteristics of multistage PIN limiter and the small signal 3dB recovery time of microwave front end are in good agreement with the simulated results, which shows that the circuit simulation method based on electrothermal self-consistent coupling model is effective.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN92

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本文編號(hào)：1766085