強電磁脈沖可通過多種途徑耦合進入無線通信設備與系統(tǒng),其中通過射頻前端的耦合最為嚴重。針對現(xiàn)有防護手段在功率容量及門限等防護能力上的不足,本文探索了射頻前端的強電磁脈沖防護設計關(guān)鍵技術(shù),采用瞬態(tài)限幅與穩(wěn)態(tài)濾波一體化的設計方法,研究并初步設計了射頻前端的防護模塊及限幅器,還對其防護性能進行了優(yōu)化分析,完成了相關(guān)防護設計技術(shù)與方法的驗證,對于提高無線通信設備和系統(tǒng)的可靠性具有十分重要的意義。第一部分首先分析了幾類常見強電磁脈沖的時頻特征,以S波段的典型射頻前端鏈路為例,討論了兩者的電磁關(guān)聯(lián)特性,估算了前門耦合量級,研究了其傳輸鏈路及敏感電路,分析了半導體器件的EMP作用效應與機理,給出了敏感器件LNA的毀傷閾值;探討了射頻前端的現(xiàn)有防護措施,給出了本文所要研究的防護技術(shù)途徑。第二部分探討了所采用限幅元件PIN二極管在不同激勵作用下的基本特性,給出了二極管幾個主要參數(shù)的近似計算公式。然后在此基礎上進行了其瞬態(tài)等效電路的建模研究,并詳細給出了完整的等效電路模型及其各參數(shù)的獲取與估算方法,且以Skyworks的PIN二極管為例,在ADS中建立了其瞬態(tài)等效電路模型,與官方提供模型的仿真數(shù)據(jù)進行了對比... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

射頻端口防護模塊及限幅器

其電磁場可分為三個具有不同持續(xù)時間的階段：早期（E1）、中期（E2）及晚期（E3），如圖 2.1 所示。圖2.1 電磁脈沖波形[13]其中 HEMP 的早期（E1）部分因其輻射區(qū)域大、場強高、頻帶寬、前沿陡峭，

(a) 時域波形 (b) 頻域波形圖2.2 標準化的 HEMP 時域及頻域波形根據(jù)這些參數(shù)所確定的具體脈沖波形，其上升時間約為 2.5ns，半高寬約為 23ns，峰值場強達 50kV/m，頻譜從幾 Hz 到幾百 MHz，但絕大部分能量都集中在 100MHz以下的頻段內(nèi)。(2) 超寬帶電磁脈沖Dr. D. V. Giri 等人在文獻[14]中根據(jù)帶寬的不同將高功率電磁環(huán)境分為四類：窄帶（Narrow or Hypoband）、中頻帶（Moderate or Mesoband）、寬帶（Ultra-moderate orSub-hyperband）和超寬帶（Hyperband）四種類型[14]。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]PIN二極管的高功率微波毀傷機理研究[D]. 高川.西安電子科技大學 2014
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[5]大功率高隔離PIN二極管收發(fā)開關(guān)電路設計與軟件仿真研究[D]. 譙劼.電子科技大學 2011
[6]S波段接收機保護器的一體化設計[D]. 高燁.電子科技大學 2011
[7]X波段五位數(shù)字式移相器的研究[D]. 楊潔.西安電子科技大學 2008
[8]半導體器件的高功率微波毀傷閾值數(shù)值計算研究[D]. 劉波.電子科技大學 2004
[9]PIN二極管的物理機制、仿真模型及其應用研究[D]. 丁家峰.中南大學 2001



本文編號：3526440