浅谈射频电路抗高功率微波技术研究

摘 要：在经济社会快速发展的今天，科学技术的水平也在不断提高，在现代高科技领域中不同技术手段发挥着不同的作用，这些技术中射频电路抗高功率微波的地位举足轻重。本文针对在高功率微波使用中常出现的接收机前门通道抗毁坏和前门注入损伤的问题进行详细的分析，并以此为基础，阐述了本人对于无源电路在高功率在实际生活中应用的认识和看法。

关键词：射频电路；高功率微波技术；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.098

高功率微波技术具有在高频段窄带上相对集中且有效的电磁波能力，波长一般以厘米波和毫米波两种为主，对于电子设备中已经采取相对较严密的保护措施的也可以产生破坏或干扰作用。

1 微波前门注入受损研究

在实际应用当中，针对前门注入损伤问题高功率微波所具有的效应需要使用理论建模来进行深入的分析研究，同时需要结合实验才能系统全面的评价高功率微波损伤效应。

用于评价高功率微波对于前门注入效应的实验平台由八个部分组成，不但包括微波源、隔离器、功率放大器、定向耦合器，也包括环形器、测试设备、待测设备和连接电缆。图1所示就是其组成。

（1）在连接实验仪器时，前门注入平台的搭建是首要的操作步骤；（2）测试实验样品时得到其小信号，同时会获得小信号的噪声、参数特性和出现两极漏极情况时的仪器的工作电压值，根据得到的数据可以建立小信号样品的数据库，同时不断完善使其更具有参考价值；（3）对于所使用的智能控制平台的软件进行优化处理，包括软件的漏极电参考数值、信号起始的电平值等各种指标；（4）对于低噪声的放大器，使用15分钟的脉冲功率进行持续的注入操作，同时对于两极漏极电压应用软件来进行监测，记录该放大器产生的试剂输出功率；（5）软件是设置门限的，达到这个限值就会自主关闭输出功率。拆下低噪声放大器；整个过程中除了进行以上操作，还要使用矢量网络分析设备和噪声分析设备等测定所使用的低噪声放大器的噪声系数和增益值，判断放大器是否发生损伤。达不到门限的时候，在常温环境中进行掉电放置然后对增益和噪声进行测定，对设备状态进行监测；对功率值进行适当提升，对下一组进行功率的注入；（6）设备拆卸，对数据进行处理。在实验中需要注意样品之间的个体差异，所以当进行到退化实验的最初阶段时，触发门限应尽量设低，这样才能对噪声退化阈值进行准确的捕获。

2 前门通道（接收机）抗损实验

对于高功率微波对通讯设备注入能量耦合时，载荷系统是通过前门和后门通道为主要途径。从前门途径到达雷达接收机时，会产生实际功率非常强的电磁脉冲，可能影响接收机里的电子元件。在实际应用中，为避免干扰和损伤，使用电磁加固。防护过程里，除了避免损伤外还需要全面防护系统性能；不但要从理论上分析防护措施、对工程试验进行测试；同时也需要整机配套，对高功率前门注入的可靠性进行有效测试，防止高功率的攻击。为保证在HPM压制下的通讯系统能建立正常的通信链路，需设计可对HPM产生抑制作用的双通道限幅接收模块。经过测试和仿真后发现这种接收模块能够很好的起到保护通信链路和抵抗HPM压制的作用。在实际应用时进行进一步研究，确定设备指标受到的影响与否以及程度，要进行接收机前门通道抗损上研究，保证防护措施的可靠性。综合以上因素设计一种功分器，其具有正无穷的功分比、便捷的不等分操作和接地电阻；进行仿真操作后测试实物，两种结果吻合。

3 无源电路

实际应用中，笔者认为以传统的功分器最作为基础，对新型的片状传输结构进行应用，优化设计其宽带化；通过使用弯曲传输路径来达到小型功分器的目的。使用这种结构设计后使功分器具有了不需要高阻抗线的使用就可以达到功分比的不等分的优势；不需要对高阻抗线的功率容量进行考虑，同时改进后的系统能够在高功率中得到有效的应用。使用仿真和实物的检测后发现，功分器宽带相比于之前增加了约30个百分点，而在尺寸上缺缩小了一半，更加有效的达到了功分比不等分的目的。

4 结语

总的来说，研究高功率微波技术和效应和工程建设是密不可分的，尤其是建设高科技工程项目，因为电磁、高功率微波电力和电热效应三者之间相互影响，因此传统的单纯模拟数值的方法不符合实际。本文以实验为基础，对这一问题进行了详细分析，同时結合了模拟数值和试验，这将变成未来研究方向的主流。

参考文献：

[1]吴刚，张新刚，刘波.有孔矩形金属腔体屏蔽效能的估算[J].强激光与粒子束，2011（03）.

[2]柴常春，张冰，任兴荣等.集成Si基低噪声放大器的注入损伤研究[J].西安电子大学学报，2010（05）.

作者简介：顾龙恺（1989-），男，江苏江阴人，本科，助理工程师，从事微波射频电路方面的研究。