一種波導(dǎo)等離子體限幅器及其設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供給了一種波導(dǎo)等離子體限幅器及其設(shè)計(jì)方法，涉及電磁脈沖防護(hù)領(lǐng)域，可以有效對(duì)抗高功率微波武器。所述設(shè)計(jì)方法包括：根據(jù)正常傳輸信號(hào)的頻率f確定矩形波導(dǎo)的截止頻率fc和截面尺寸a、b，其中，fc＝0.9f，b＝0.3a～0.5a；確定等離子體頻率fp小于截止頻率fc大于高功率微波頻率fHPM，以及t＜tr情況下的填充氣體和填充氣體的氣體壓強(qiáng)；計(jì)算得到填充氣體厚度。
【專利說(shuō)明】一種波導(dǎo)等離子體限幅器及其設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電磁脈沖防護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種波導(dǎo)等離子體限幅器及其設(shè)計(jì)方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 高功率微波武器（HPMW)可通過(guò)電效應(yīng)、熱效應(yīng)以及生物效應(yīng)對(duì)電子設(shè)備造成干 擾，致使半導(dǎo)體器件的PN結(jié)擊穿甚至器件燒毀。微波武器由于波束寬，作用距離遠(yuǎn)，受氣候 影響小，無(wú)需精確跟蹤瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使得現(xiàn)代軍事電子設(shè)備對(duì)HPMW的防護(hù)成為難點(diǎn)。雖然針 對(duì)HPM的藕合途徑和特點(diǎn)，人們提出了一些防護(hù)手段，但這些防護(hù)手段多是借鑒以往的電 磁兼容技術(shù)。面對(duì)快速發(fā)展的微波技術(shù)，上百GW的高峰值功率、高重復(fù)頻率和快上升沿是 HPM的發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)防護(hù)手段往往難以奏效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種波導(dǎo)等離子體限幅器及其設(shè)計(jì)方法，可以有效對(duì)抗高功 率微波武器。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0005] 一種波導(dǎo)等離子體限幅器的設(shè)計(jì)方法，包括：
[0006] S1、根據(jù)正常傳輸信號(hào)的頻率f確定矩形波導(dǎo)的截止頻率f。和截面尺寸a、b，其 中

【權(quán)利要求】
1. 一種波導(dǎo)等離子體限幅器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括： 51、 根據(jù)正常傳輸信號(hào)的頻率f確定矩形波導(dǎo)的截止頻率f。和截面尺寸a、b，其中，f。 Ic =0· 9f，b= 0· 3a?0· 5a，C為光速； 52、 根據(jù)前門(mén)耦合場(chǎng)強(qiáng)值和后門(mén)耐受門(mén)限值確定擊穿場(chǎng)強(qiáng)Eb; 53、 選擇填充氣體以及所述填充氣體對(duì)應(yīng)的氣體壓強(qiáng)P，使得選擇的填充氣體在對(duì)應(yīng)的 氣體壓強(qiáng)P下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)等于Eb，其中，所述填充氣體為以下的一種： 強(qiáng)P為 〇·Ol-IOOOtorr; 54、 選定填充的電子密度Ntl，使得等離子體頻率fp小于截止頻率f。，大于高功率微波頻 率fHPM;其中，人呻％#，Ntl=NeQ+YN，NeQ= 10lfVm3為初始電子密度，γ= 0. 0001為氣 體的電離度，# = 為氣體密度，K為玻爾茲曼常數(shù)，T為氣體絕對(duì)溫度； KT 55、 計(jì)算等離子體形成時(shí)間i= );其中，7 = ?為氣體擊穿時(shí)間，（J)i 為氣體原子的電勢(shì)能，為電子的質(zhì)量，E為傳播至天線端口的高功率微波場(chǎng)強(qiáng)值，υm為碰 撞頻率，f為正常傳輸頻率； 56、 判斷所述等離子體形成時(shí)間t是否小于高功率微波的上升時(shí)間仁； 若否，則重新進(jìn)行步驟S2-S6,直至t<t,; 若是，則獲得t< &時(shí)對(duì)應(yīng)的填充氣體及氣體壓強(qiáng)P，進(jìn)行步驟S7 ; 57、 計(jì)算獲得填充氣體的厚度d;
式中，（J)i為氣體原子的電離勢(shì)能， 電子的質(zhì)量，K為玻爾茲曼常數(shù)，T為氣體絕對(duì)溫度，f為正常傳輸頻率，s^為碰撞截面，P為氣體壓強(qiáng)。
2. -種波導(dǎo)等離子體限幅器，其特征在于，所述等離子限幅器中填充的填充氣體以及 氣體壓強(qiáng)和填充氣體的厚度d是根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計(jì)方法計(jì)算出來(lái)的。
【文檔編號(hào)】H05H1/46GK104470188SQ201410740559
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】張建國(guó), 邱揚(yáng), 李歡麗, 許社教, 田錦, 張駿祥, 喬琪, 張聰, 高原, 李輝, 岳田 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)