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射频前端强电磁脉冲防护模块设计

李亚南 谭志良 宋培姣

李亚南, 谭志良, 宋培姣. 射频前端强电磁脉冲防护模块设计[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 013204. doi: 10.11884/HPLPB201830.170194
引用本文: 李亚南, 谭志良, 宋培姣. 射频前端强电磁脉冲防护模块设计[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 013204. doi: 10.11884/HPLPB201830.170194
Li Ya'nan, Tan Zhiliang, Song Peijiao. Simulation and design of RF front end electromagnetic protection module[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 013204. doi: 10.11884/HPLPB201830.170194
Citation: Li Ya'nan, Tan Zhiliang, Song Peijiao. Simulation and design of RF front end electromagnetic protection module[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 013204. doi: 10.11884/HPLPB201830.170194

射频前端强电磁脉冲防护模块设计

doi: 10.11884/HPLPB201830.170194
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51277179

详细信息
    作者简介:

    李亚南(1988-), 男,博士,从事电磁防护理论与技术研究;lynang@126.com

  • 中图分类号: TM937

Simulation and design of RF front end electromagnetic protection module

  • 摘要: 基于PIN二极管射频限幅的原理,分析了尖峰泄露产生的原因并提出了解决方法。在此基础上采用无源多级PIN二极管结构,提取相应防护电路的S参数,以设计优化匹配网络,研制了工作于1~200 MHz、插入损耗小于0.156 dB、响应时间小于1 ns的射频前端电磁脉冲防护模块。结合PIN二极管模型,利用ADS仿真软件对电磁脉冲防护模块限幅性能进行仿真,并对加工出来的电磁脉冲防护模块进行了测试,结果验证了各项指标满足要求。
  • 图  1  脉冲激励下的尖峰泄露仿真图

    Figure  1.  Spike leakage simulation circuit

    图  2  尖峰泄露影响因素分析

    Figure  2.  Influence factor on spike leakage

    图  3  防护模块仿真原理图

    Figure  3.  Simulation schematic diagram of EMP protection module

    图  4  插入损耗与驻波比

    Figure  4.  Insertion loss (IL) and VSWR

    图  5  限幅器仿真结果

    Figure  5.  Simulation results of limiter

    图  6  防护模块实物图

    Figure  6.  Electromagnetic protection module

    图  7  防护模块插入损耗测试图

    Figure  7.  Measured IL of electromagnetic protection module

    图  8  测试方波波形

    Figure  8.  Test square waveform

    图  9  防护模块限幅输出电压波形图

    Figure  9.  Limiting output waveform of protection module

    图  10  连续方波脉冲的限幅波形图

    Figure  10.  Limiting output waveform of continuous square wave pulse

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-02
  • 修回日期:  2017-09-06
  • 刊出日期:  2018-01-15

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