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高功率微波对毫米波引信耦合效应分析

陈凯柏 高敏 周晓东 岛新煜

陈凯柏, 高敏, 周晓东, 等. 高功率微波对毫米波引信耦合效应分析[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 113003. doi: 10.11884/HPLPB201931.190180
引用本文: 陈凯柏, 高敏, 周晓东, 等. 高功率微波对毫米波引信耦合效应分析[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 113003. doi: 10.11884/HPLPB201931.190180
Chen Kaibai, Gao Min, Zhou Xiaodong, et al. Analysis of coupling effect of high-power microwave on millimeter wave fuze[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 113003. doi: 10.11884/HPLPB201931.190180
Citation: Chen Kaibai, Gao Min, Zhou Xiaodong, et al. Analysis of coupling effect of high-power microwave on millimeter wave fuze[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 113003. doi: 10.11884/HPLPB201931.190180

高功率微波对毫米波引信耦合效应分析

doi: 10.11884/HPLPB201931.190180
基金项目: 

陆军武器装备军内科研项目 LJ20182A050323

详细信息
    作者简介:

    陈凯柏(1996-), 男,硕士,从事高功率微波效应研究;billlasaier@sina.com

    通讯作者:

    周晓东(1976-), 男,副教授,从事无线电引信研究;zxd_oec@sina.com

  • 中图分类号: TJ43+4.1

Analysis of coupling effect of high-power microwave on millimeter wave fuze

  • 摘要: 针对高功率微波对毫米波引信的前门耦合效应问题,利用电磁仿真软件对某型毫米波调频连续波引信模型进行辐照试验,并与引信前端限幅电路结合进行联合仿真。在此基础上,继续设计正交试验,对信号参数影响水平进行分析。通过仿真试验发现,在高功率微波信号频率和引信工作频率对准的情况下,辐照场强峰值为60 kV/m时,天线末端耦合电压最大可达188 V;当辐照场强峰值为40 kV/m时,改变辐照信号特征参数,发现长脉宽信号更容易导致限幅器的热击穿效应;信号上升时间会影响天线末端耦合电压波形复杂程度,当信号峰值、脉宽一定时,上升时间为5 ns的输入信号导致的尖峰泄漏电压约为5.94 V,而当上升时间为0.1 ns时,尖峰泄漏电压为18.4 V,并且限幅电路更快达到饱和状态;通过正交试验发现,信号上升时间对尖峰泄漏峰值电压的影响最大,信号峰值对其的影响次之。
  • 图  1  HPM信号时域频域图

    Figure  1.  Time-domain and frequency-domain graphics of HPM signal

    图  2  毫米波引信模型

    Figure  2.  Model of millimeter wave fuze

    图  3  毫米波引信远场图

    Figure  3.  Far-field diagram of millimeter wave fuze antenna

    图  4  引信接收机前端模型

    Figure  4.  Model of fuze receiver front-end

    图  5  PIN限幅电路模型

    Figure  5.  Model of PIN limiter circuit

    图  6  PIN限幅电路参数图

    Figure  6.  Graphics of PIN limiter circuit parameter

    图  7  不同辐照峰值信号输出图

    Figure  7.  Output graphics of different irradiation peak voltage signals

    图  8  不同脉宽信号输出图

    Figure  8.  Output graphics of different pulse width signals

    图  9  不同上升时间信号输出图

    Figure  9.  Output graphics of different delay time signals

    表  1  正交试验极差分析表

    Table  1.   Range analysis table of orthogonal tests

    No. E0/(kV·m1) pulse width/ns rising time/ns spike leakage voltage/V
    1 20(1) 5(1) 0.1(1) 13.05
    2 20(1) 10(2) 1(2) 7.95
    3 20(1) 15(3) 5(3) 4.90
    4 40(2) 5(1) 1(2) 9.81
    5 40(2) 10(2) 5(3) 5.87
    6 40(2) 15(3) 0.1(1) 18.59
    7 60(3) 5(1) 5(3) 6.89
    8 60(3) 10(2) 0.1(1) 21.12
    9 60(3) 15(3) 1(2) 11.34
    T1 25.9 29.75 52.76
    T2 34.27 34.94 29.1
    T3 39.35 34.83 17.66
    R 13.45 5.19 35.1
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-05-23
  • 修回日期:  2019-08-10
  • 刊出日期:  2019-11-15

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