一、高功率微波在大气击穿时的传输特性研究（论文文献综述）
张志勇[1]（2020）在《波导弯头射频击穿的研究》文中研究表明波导弯头作为微波器件中的重要传输部件,主要应用于高功率微波、毫米波传输系统等相关领域,其主要功能是实现口径方向不一致的微波器件匹配,其性能影响着高功率微波的高效传输。因此,波导弯头射频击穿的研究具有重要意义。本论文对90°波导弯头射频击穿进行探索,主要工作和贡献如下:1. 针对粒子模拟软件CST粒子工作室,对比矩形波导结构射频击穿现象,分析矩形波导电子谐振动力学与敏感性曲线,得出了CST粒子工作室在高功率、高频率下的射频击穿仿真仍存在不足之处,结合CST软件与自行编写的射频击穿仿真程序进行后续模拟。该方法对二次电子的发射能量、发射角度和相位等参数进行随机处理,将CST微波工作室模拟得到的波导弯头电磁场分布加载到计算空间,结合四阶龙格库塔方法和Vaughan的二次电子发射模型,跟踪电子轨迹、平均电子能量、电子数量的变化。2. 建立了一个Ku波段90°矩形波导弯头模型进行射频击穿仿真,通过对比E面弯曲和H面弯曲射频击穿随功率传输大小和旋转半径的变化,分析了电子的轨迹和击穿位置的变化,研究了磁场力和电磁场非均匀分布产生的有质动力对射频击穿的影响。当发生击穿时,E面弯曲矩形波导弯头击穿功率阈值小于H面弯曲矩形波导弯头。3. 对X波段90°常曲率TE11模式圆波导弯头进行仿真,模拟微波功率向GW量级线性变化过程中,水平极化和竖直极化下90°常曲率圆波导弯头内射频击穿过程。通过跟踪电子的轨迹、速度,对比次级电子数量、平均能量、平均产额、统计边界处碰撞次数等参数的变化,分析在同一波导弯头不同极化模式的射频击穿现象。在90°圆波导弯头TE11模式竖直极化下,电子大量汇聚的区域为波导弯曲壁处（弱电场区域）,也就是射频击穿的位置。而在90°圆波导TE11模式水平极化下,发生射频击穿的区域为波导的上下极板以及内侧弯曲壁边界处（弱电场区域）。但在两种极化模式下,水平极化的击穿阈值大于竖直极化的击穿阈值,这与以往的高功率实验结果较好吻合,本研究为波导弯头的设计和选择提供了有价值的工程参考。
张煜晨[2]（2020）在《射频前端抗强电磁脉冲PIN限幅器研究与设计》文中研究表明近年来,在日益严峻的复杂电磁环境的威胁下,以无线通信电子设备为代表的接收机射频前端的低噪声放大器,混频器及其他数字控制电路的电磁敏感度变得更高,更容易受到电磁脉冲的干扰及损伤。通常,在通信设备的天线和接收模块之间会增加一个限幅防护部件,如PIN限幅器以保护接收机敏感器件不被强电磁脉冲损坏。考虑到射频前端的PIN限幅器同样也受到强电磁脉冲的威胁,本论文从射频前端强电磁脉冲防护的角度出发,研究了PIN限幅防护模块在高功率微波强电磁脉冲环境下的限幅特性及损伤机制,对于提高和优化射频前端强电磁脉冲防护技术有重要的意义。本论文首先分析了强电磁脉冲的前门耦合对于射频前端敏感器件电路及器件的损伤效应,提出射频前端加装PIN限幅器的防护思路。进而通过对PIN二极管器件原理的分析并结合PIN二极管的数值模型建立方法的研究,建立了PIN二极管的数值物理模型,利用此模型分析了无源PIN单级限幅器和多级PIN限幅器在不同强电磁脉冲参数下的尖峰泄露和限幅特性;并通过对强电磁脉冲下PIN二极管的结温温升的分析探究了PIN二极管在高功率微波脉冲下的热损伤特性与脉冲宽度的关系,对于限幅器的设计二极管的选型和校核提供理论依据。最后采用微波混合集成电路的设计方法,利用半导体数值模型和先进微波电路设计软件相结合的设计方法对无源双级微波PIN限幅器的结构进行仿真设计,并搭建HPM注入效应试验系统对所设计限幅器的限幅性能进行了部分测试验证。通过对PIN限幅器在高功率微波脉冲下的响应特性仿真分析,论文研究得出上升沿较陡的HPM脉冲以及较高功率的HPM脉冲功率会产生较大功率尖峰泄露,同时尖峰泄漏脉宽也随之增大的结论,同时也验证了双级限幅器的限幅隔离度要优于单级限幅器的结论。通过对PIN二极管的高功率微波脉冲的损伤效应仿真分析,PIN二极管在HPM脉冲作用下的热损伤效应是由于PIN二极管在反向恢复过程中所产生的周期性热能存储造成的热损伤,且输入脉冲功率和脉冲宽度是影响二极管温升的主要因素。对于I层薄的PIN二极管结温温升上升的更快,更容易发生温升过高导致的热损伤;而对于双级限幅器,由于限幅器启动后是由前级I层较厚的二极管起主要限幅作用,因此温升相比后级而言要上升的多,也更容易损坏。
宗重实[3]（2020）在《高功率微波下短响应时间波导限幅器的研究》文中进行了进一步梳理随着高功率微波技术的发展以及电子设备的小型化、集成化,以矩形波导为传输线的单口面雷达系统在高功率微波环境下的“前门”耦合问题日渐突出。针对雷达系统的“前门”防护问题,本文基于等离子体对电磁波的反射和吸收特性,研究设计了具有短响应时间、短恢复时间和高隔离度的波导等离子体限幅器。针对波导等离子体限幅器防护能力不足问题,结合能量选择表面设计了波导能选型限幅器,用于接收链路的二级防护。为兼顾发射链路的防护,设计了高隔离的铁氧体环行器,有效解决了雷达系统的“前门”防护问题。本文的具体工作如下:第一部分研究了微波在等离子体中传播特性并分析了惰性气体在低气压和高气压下的临界击穿场强公式,分析认为氩气更适合作为防护高功率微波的气体。将等离子体近似为流体,利用COMSOL软件模拟了氩气等离子体在BJ100波导中的形成过程后,分析认为纯波导结构中氩气等离子体形成时间太长,必须采用谐振结构减小等离子体的形成时间。提出必须将临界击穿场强和响应时间等因素作为设计中的约束条件,对波导等离子体限幅器的结构和填充气体的气压进行优化设计。第二部分以BJ100波导为例,利用CST软件设计了谐振窗和谐振隙结构,在保证插入损耗较小的基础上,分别达到密封气体和增大局部场强的目的。从气体的电离和消电离角度推导了响应时间和恢复时间的计算公式,再基于等离子体对电磁波的反射和吸收特性推导了隔离度的计算公式。基于波导等离子体限幅器的结构,利用COMSOL软件计算了响应时间和隔离度,分析认为,氩气电离的“最佳气压”为8torr,在1k W的入射功率下,响应时间约为10ns,隔离度可达50d B。第三部分结合工程实际,认为氧化铝陶瓷适合做介质窗的材料,可以获得更大的功率容量,填充气体略高于“最佳气压”可以延长波导等离子体限幅器的寿命。利用微波电子管的测试方法对波导等离子体限幅器进行测试,在1k W的入射功率下,其响应约为12ns,隔离度可达40d B,与仿真结果基本吻合。第四部分基于双层带阻型能量选择表面的设计方法,结合波导结构设计了X波段的波导能选型限幅器,在10W的入射功率下就能开始限幅,入射功率为200W时隔离度可达18d B,响应时间在ps量级。在与波导等离子体限幅器级联后,防护能力远大于单级限幅器,使接收链路的不会被高功率微波损伤。针对发射链路的防护,本文设计了隔离度可达45d B的铁氧体环行器,使高功率微波不会对发射链路产生干扰,最终完成雷达系统的“前门”防护,使其可以工作在更为复杂的电磁环境中。
李晓阳[4]（2020）在《基于谱元法的恒定磁场对微波击穿抑制作用分析》文中提出随着能量传输技术的发展,微波载体功率与场强越来越大,高功率微波可以提高能量的传输效率,但在传输过程中会发生微波击穿现象,击穿过程中产生的等离子体会吸收能量,导致微波出现“尾蚀”,除此之外,等离子体作为介质会反射入射场,对器件造成损害,因此研究微波击穿过程具有重要意义。本文工作主要可以概括为两方面,一方面是以时域谱元法平台为基础,搭建微波击穿时域数值仿真分析平台,通过时域仿真结果可以清楚了解微波击穿过程中电子密度、微波场强、平均电子能量以及电子温度的变化趋势;该平台耦合了麦克斯韦方程组和电子流体方程组,并且考虑到压力张量项、对流扩散项和洛伦兹力项对微波击穿过程的影响;之后分析环境参数对微波击穿时间的影响,结果证明,使用惰性气体、增大压强以及减小环境温度均可以延后微波击穿时间。另一方面分析恒定磁场对微波击穿的抑制作用,在搭建的微波击穿时域数值仿真分析平台上,考虑外加恒定磁场项,通过分析不同时刻同一平面上电子密度分布情况,仿真结果证明,电子会在恒定磁场的洛伦兹力作用下漂移,从而减小器件内部的电子密度,达到抑制微波击穿效果;之后分析了不均匀等离子体对电磁波相频特性的影响,仿真结果表明,相频曲线在最大等离子体频率附近有明显的下降,而电磁波频率大于最大等离子体频率时,相频响应曲线逐渐变为线性,在不同的磁场条件下,相频曲线只在较低的频率范围内变化较大,而在高于等离子体频率的高频范围内变化较小。
李沛恒[5]（2020）在《高功率微波介质击穿问题的时域谱元法分析》文中研究指明近年来无线通信设备逐渐小型化、复杂化,为了实现更大的工作带宽,设备的传输功率不断增大。大功率运行期间的固体和气体介质的击穿对电子设备都是有害的,一旦发生击穿,极有可能导致电子器件的损毁。因此,使用数值方法来模拟高功率微波作用下的击穿问题,具有十分重要的现实意义。论文选用时域谱元法（Spectral Element Time-Domain,简称SETD）作为仿真使用的数值方法。此方法作为时域有限元（FETD）方法的一种特殊形式,将谱方法和有限元相结合,兼具了谱方法的高精度及有限元的灵活性的特点。本文的工作主要概括为两部分:第一部分对高功率微波作用下的非线性电导率介质模型进行了仿真分析。介质的非线性表现在电导率是一个随电场变化的函数,文章采用时域谱元法对耦合非线性电导率的麦克斯韦方程进行推导,将隐式的不动点迭代作为求解此非线性问题的方法,并与蛙跳迭代进行了对比。通过具体算例验证了使用时域谱元法分析此问题的准确性,接着研究了由于非线性现象产生的奇次谐波问题,最后对介质窗口击穿进行了仿真分析。第二部分对高功率微波作用下的气体介质的击穿问题进行了仿真分析。为了准确地模拟这一过程,基于时域谱元法,将麦克斯韦方程和电子流体方程进行耦合求解。首先研究了波导中不同比例的空气和六氟化硫混合气体对击穿的影响,结果表明击穿时间随六氟化硫浓度的增加而延后;接着,将非线性电导率介质与气体击穿相结合,对比分析了高功率微波作用下非线性电导率介质窗对窗内背景气体的击穿产生的影响。
刘墨楠[6]（2019）在《腔体滤波器高功率微波击穿特性研究》文中认为腔体滤波器由于插损小、带外抑制度高,常用于窄带接收机中。腔体滤波器的功率容量特性是微波工程应用中一个重要的关注点。绝大多数文献研究主要侧重于腔体滤波器在连续波或长脉冲条件下微波击穿特性,而对于窄带高功率微波电磁环境下腔体滤波器瞬态窄脉冲击穿效应研究很少。论文的研究工作有助于了解和掌握腔体滤波器高功率微波击穿效应机理规律,为窄带接收机高功率微波防护提供技术基础。以S波段梳状线腔体滤波器为例,使用微波器件击穿模拟软件SPARK3D和三维粒子模拟软件CHIPIC进行了滤波器微波脉冲功率容量研究,仿真计算了大气压强、金属材料、器件温度对功率容量的影响,着重分析了击穿阈值规律与微波脉宽、微波功率参数之间的关系;设计并加工了腔体滤波器模型,开展了高功率微波击穿效应试验。模拟仿真与试验研究表明:SPARK3D可以给出腔体滤波器长脉冲或连续波功率容量估算,但无法完成瞬态窄脉冲击穿模拟;CHIPIC具备瞬态微波击穿模拟能力,仿真结果趋势与试验数据吻合,可应用于HPM电磁环境下微波器件击穿效应模拟研究。不同微波脉冲波形参数下三维粒子模拟数据分析显示:相同功率下随着脉宽的增加,腔体滤波器的状态可由未击穿过渡到临界击穿,最终可能到达完全击穿的状态。在论文考察脉宽参数范围内,击穿功率阈值与微波脉宽近似成反比关系;而相同脉宽下随着功率的增加,腔体滤波器的状态同样可由未击穿过渡到临界击穿,最终可能到达完全击穿。观察高功率微波气体放电击穿的试验数据可以看到明显的尾蚀现象,而且随着端口输入功率的增加,尾蚀现象越明显。此外可估计此S波段梳状线腔体滤波器的HPM击穿阈值约在400W到700W之间。
郝冬青[7]（2018）在《高功率微波等离子体移相器技术研究》文中研究指明在高功率微波相控阵天线系统中,通常利用控制辐射阵元激励相位的方法实现辐射系统大范围波束扫描。随着技术的发展,高功率微波系统对移相单元的功率容量、结构布局、传输特性、工作带宽和移相速度的要求越来越高。常规微波领域中的移相器由于电场击穿、传输损耗等因素的限制,难以直接应用于高功率微波领域。根据高功率微波相控阵天线系统的应用要求,有必要设计一种功率容量高,响应速度快的新型电控式移相器。由于等离子体对电磁波具有可控散射和反射的特性,激励、淬灭时间极短,且等离子体关闭时为气体状态,不会与电磁波发生互作用,因而能够克服现有高功率微波移相器中移相介质调控速度慢、可调控性能差、与电磁波互耦作用强等缺点。基于等离子体的这些特点以及高功率微波相控阵天线的实际需求,本文提出了一种以等离子体为介质的新型高功率微波移相器,并开展了分析、设计、仿真及实验研究。论文的主要工作包括以下几个方面:1.进行了可调控等离子体移相新机理研究,分析了等离子体移相器关键参数及功率容量的关系。等离子体作为移相器的可调控微波反射介质,其特性及调控方法直接影响移相器的工作性能。基于等离子体与微波相互作用的理论,本文探讨了在不同等离子体参数下灵活调控其移相特性的方法。理论研究制约等离子体介质微波传输过程功率容量的主要因素,重点研究不同气体组分、气压条件下,不同密度等离子体的激励方法与控制策略;结合微波工作模式和移相特性需求,分析计算等离子体移相器件功率容量与器件结构参数之间的关系。计算结果表明,所设计的S波段等离子体移相器功率容量可达20MW以上,调相速度达到ms量级,通过进一步优化结构设计和气体组分,移相器的功率容量可以进一步提升。2.对等离子体移相器进行了电磁仿真与粒子仿真,在仿真的基础上对移相器结构、策略进行了进一步优化。对等离子体移相器进行了结构设计和电磁仿真,实现多种具有新型结构的高功率微波等离子体移相器的验证,满足不同体系结构相控阵的应用需求。仿真结果表明,移相器可以实现360°移相和跳跃式移相。在结构和移相策略方面,优化后的四列等离子体移相器波束指向精度提高到优化前的1/4;在粒子仿真中,模拟了等离子体由局部激励到全部激励的过程,并仿真了不同参数对等离子体移相器工作性能的影响,证明了等离子体应用于高功率微波移相器的可行性。3.提出了一种在高场强环境下调控等离子体的方案。等离子体作为有效移相介质的前提是等离子激励与淬灭的精确控制。结合在高功率微波领域应用的实际情况,本文提出了一种在高场强环境下调控等离子体的方案:高压电场-高功率微波联合调控。该方案通过在波导管内放置充高压气体的石英管,利用高压电极产生局部等离子体,再利用高功率微波的强电场实现等离子体的快速扩散饱和,最终实现对高功率微波的有效反射,从而解决高电场梯度环境下快速调控型移相介质的有效应用问题。为新型高功率微波相控阵天线技术发展奠定基础。4.对等离子体移相器验证装置进行了工程设计和加工装配、搭建了实验平台并开展了初步的高功率验证实验。设计和加工了等离子体移相器原理型验证装置,解决了验证模型相关的物理和技术问题,对课题的理论及仿真结果进行了初步实验验证。通过对高功率微波信号与等离子体相互作用的实验研究,验证了等离子体脉冲电场激发和快速调控方法的可行性,为后期高功率微波等离子移相器的实验研究奠定了基础。
胡俊杰,余道杰,魏进进,蔡北兵,周东方[8]（2017）在《长脉冲GW级HPM大气击穿时间分析》文中进行了进一步梳理结合电子流体方程与Maxwell方程组,对单脉冲高功率微波（HPM）大气击穿过程进行仿真,采用时域有限差分方法（FDTD）并结合HPM自生等离子体的特征参数,仿真了不同压强和场强下单脉冲HPM自生等离子体的参量变化,分析了HPM频率为6.4 GHz时,不同场强、压强下的大气击穿时间,并开展了大气击穿实验加以验证。理论分析与实验结果表明,实验与理论分析结果一致,压强与场强的变化对大气击穿时间均有显着影响,原因在于场强和压强对大气击穿种子电子浓度的变化起决定性作用,进而影响大气击穿时间。场强为k V/cm量级时,大气击穿时间在10 ns量级,在相同的场强下,随着压强的增大,击穿时间会先减小再增加。相同的大气压强条件下,场强越高,大气击穿时间越短。
于新海[9]（2015）在《CMOS反相器和GaAs HEMT器件的HPM效应研究》文中进行了进一步梳理高功率微波（high power microwave,HPM）极易通过耦合途径作用到电子系统上,并导致其发生扰乱、退化甚至损伤效应,给电子系统带来极大威胁。HPM技术的不断发展使得这种威胁持续升级。微电子元器件是电子系统的基本单元,所以微电子器件的HPM效应是系统HPM效应的根本所在。然而微电子器件高集成、低功耗、高性能的发展趋势伴随而来的是其HPM敏感性不断增强。因此,针对不同类别电子系统中典型器件进行HPM效应及机理研究,是HPM技术研究不可或缺的部分,更是微电子器件与电路可靠性领域的重要课题之一。本论文研究成果可以为微电子学及电子信息对抗技术发展提供理论依据和实验参考,具有重要的实际应用意义。本论文以HPM作用下电子系统“后门”和“前门”通道中的典型易损器件Si基CMOS反相器和GaAs HEMT为研究对象,采用理论分析、数值仿真和效应实验相结合的方法对二者的HPM效应与机理进行研究。主要研究成果如下:1.利用Sentaurus-TCAD仿真软件建立了基于0.5μm CMOS工艺的CMOS反相器仿真模型,构造了HPM等效信号。仿真得到了HPM引发的CMOS反相器功能扰乱效应和电源电流特性,研究了器件瞬态响应与内部物理量分布。研究表明,扰乱效应是由于HPM触发闩锁效应进而导致在电源和地之间形成一条低阻抗电流通道,从而使反相器失去正常反相功能。器件热效应分析表明,HPM作用下器件内部高温热点会随着作用时间的推移而发生转移。研究了CMOS反相器的HPM直接损伤效应,得到了不同HPM脉宽下反相器损伤效应的阈值变化规律和经验公式;2.基于CMOS反相器仿真模型,研究了温度变化对反相器HPM扰乱效应的影响。研究表明,反相器所处环境温度越高对HPM越敏感,这一结论得到了实验数据的验证,同时又扩充了实验数据所适用的温度范围。研究认为,衬底电阻增大是环境温度升高时反相器HPM扰乱效应敏感性增加的主要原因。仿真得到了HPM引起的反相器闩锁延时特性,通过对温度分布影响的分析,论文指出闩锁延时特性与热边界条件密切相关,器件内部平均温度持续上升导致闩锁效应的大电流通路阻抗增大,从而使得闩锁效应难以继续维持,这一结论为文献中报道的闩锁延时特性提供了微观解释;3.从CMOS反相器的HPM扰乱效应机理出发,建立了考虑HPM脉宽效应和频率影响的扰乱效应阈值解析模型,并利用仿真结果和实验数据对解析模型进行了验证。研究认为,HPM导致的过剩载流子注入主导晶体管的电流放大过程,对扰乱效应至关重要。HPM扰乱脉宽效应可以用反相器寄生晶体管基区过剩载流子随时间的累积效应来解释;而HPM频率对扰乱效应的影响则是由于HPM频率较高时器件内部交变电场变化太快以致于载流子无法响应,从而影响了p型衬底中的注入电荷总量和过剩载流子浓度分布。利用解析模型研究了结构参数LB对扰乱效应的影响,结果表明LB较小的CMOS反相器对HPM更敏感,这一结论得到了仿真结果的验证;4.构建了双δ掺杂结构GaAs pHEMT仿真模型,并对模型参数进行了修正。对器件的直流特性曲线进行了仿真,重点研究了HEMT器件的HPM损伤和退化效应及机理。研究表明,GaAs HEMT的HPM损伤机理为栅金属下方靠近源极一侧出现的电流通道及强场引发温度持续升高导致器件烧毁。仿真观察到了GaAs HEMT的HPM损伤脉宽效应并得到表征脉宽效应的经验公式。分析认为HPM能够引起HEMT栅极金属扩散并导致其肖特基结结构退化,仿真结果表明HPM引起的结构退化会导致器件饱和漏电流减小,转移特性曲线正向漂移,关断电压增大,峰值跨导增大,小信号电流增益|h21|和功率增益明显退化;5.进行了GaAs HEMT两级级联低噪放（low noise amplifier,LNA）的HPM注入实验研究。结果表明在HPM作用下LNA的小信号增益可能会发生退化,严重时器件毁伤,且这种特性退化和器件毁伤是不可恢复的、永久性的。实验表明LNA噪声系数对HPM功率注入同样敏感,小信号增益和噪声系数可以作为器件损伤和参数退化的判据,输出功率和实时增益虽然对注入功率也敏感,但是随着注入功率的增大并没有呈现出规律性的变化趋势。实验得到了不同HPM脉宽下LNA损伤和退化功率阈值,损伤阈值规律与仿真得到的经验公式吻合较好。实验还指出LNA的HPM退化也表现出脉宽效应,即退化功率阈值随着脉宽减小而增大,但当脉宽很低时LNA直接损伤而不经过退化过程。失效分析结果表明,LNA失效是由其第一级HEMT失效造成。通过金相显微镜和扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）观察指出损伤样品的第一级HEMT栅极金属附近靠近源极一侧存在热击穿点,与仿真结果和HPM损伤机理分析一致。退化LNA第一级HEMT的SEM形貌显示其栅金属条下方存在异常坑,为退化机理分析提供了物理依据。
赵朋程[10]（2014）在《高功率微波大气传播问题的混合模型研究》文中提出高功率微波在军事和民用方面具有重要的应用前景。近年来,高功率微波的辐射电场越来越接近背景气体的击穿阈值,一旦气体击穿发生,伴随产生的等离子体将严重影响高功率微波的传播。因此,对高功率微波大气传播开展研究具有重要的意义。本文以电子流体模型为基础,并混合其它模型,研究高功率微波与气体等离子体之间的相互作用。电子流体模型由麦克斯韦方程组,电子密度连续性方程,电子流体动量守恒方程以及电子流体能量方程组成。相对于粒子模型,电子流体模型具有简单、快速的特点,且可以模拟高密度的气体等离子体对微波传播的影响。采用时域有限差分方法数值求解一维和二维电子流体模型。值得强调的是,在迭代计算中,电子密度方程与电子能量方程构成二元一次非线性方程组,我们采用埃特金迭代方法对其进行局部迭代求解。在每个时间步上,除更新各个网格上的电磁分量与流体分量外,还通过计算电子流体能量与电子密度的比值（平均电子能量）更新电离率等输运系数,以分析高功率微波大气传播的瞬态特性。为了验证该算法的有效性,将模拟的空气击穿阈值与实验数据进行对比,发现两者基本一致。在电子流体模型中,需预先指定电子能量分布函数,以计算能量依赖的输运系数。先前的研究中通常假设电子能量分布函数服从麦克斯韦分布,而当电子能量分布严重偏离平衡状态时,麦克斯韦分布假设可能给模拟结果引入很大的误差。为了提高电子流体模型的精度,本文通过混合其它模型提出了两种改进电子能量分布函数的方法。第一种方法是引入等效的电子能量分布函数形式,其形状因子与气体成分、微波频率等有关,且可通过对比粒子模拟结果来确定；第二种方法是直接求解电子玻尔兹曼方程,确定电子能量分布函数。分别将上述两种方法得到的电子能量分布函数引入电子流体模型,所预测的击穿时间均与粒子模拟结果符合得很好,这证实了改进的电子能量分布函数的有效性。本文也证实了当电子能量分布严重偏离平衡状态时,采用麦克斯韦分布函数得到的击穿预测与粒子模拟结果的差别很大。采用上述模型与其算法,对高功率微波传播的若干瞬态问题进行了分析。结果发现,六氟化硫与空气的混合气体中,由于饱和电子密度偏低,击穿电场波形未出现脉冲缩短现象,且随着六氟化硫比例的增加,高压下的击穿阈值明显增加。低海拔下平均电子能量偏低,击穿很难发生,随着海拔的增加,平均电子能量逐渐增大,引起空气击穿,伴随产生的高密度等离子体强烈吸收和反射脉冲尾部。基于大量的粒子模拟,我们证实了由玻尔兹曼求解器Bolsig+得到的正弦微波脉冲下的电子能量分布函数可用于近似超宽带脉冲下的情况,在此基础上分析了不同压强下超宽带脉冲击穿的时域演化过程,并讨论了脉冲波形对气体击穿的影响。压强为一个大气压时,不同微波频率下均形成若干个离散的等离子体丝,其逐渐朝波源移动,且随着微波频率的降低,相邻等离子体丝之间的间距与对应波长的比值几乎保持不变（接近四分之一）,而形成新的等离子体丝所需要的时间显着增加。在圆柱波导近场区域,空气击穿等离子体的密度在径向和轴向上均是非均匀的,不同气压下传输功率的主导损失机理具有很大的差别,即低压下为等离子体对微波的反射,而随着压强的增加逐渐演化为等离子体对微波的吸收。
二、高功率微波在大气击穿时的传输特性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高功率微波在大气击穿时的传输特性研究（论文提纲范文）
（1）波导弯头射频击穿的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景与研究意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 射频击穿的发展 |
| 1.2.2 波导弯头射频击穿的研究 |
| 1.2.3 射频击穿数值模拟研究历史 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 射频击穿研究的基本理论 |
| 2.1 射频击穿放电的基本理论 |
| 2.1.1 汤生放电理论 |
| 2.1.2 场致电子发射理论 |
| 2.2 二次电子倍增基本研究模型 |
| 2.2.1 二次电子发射 |
| 2.2.2 金属双面倍增效应 |
| 2.2.3 介质单面倍增效应 |
| 2.2.4 单双面混合倍增效应 |
| 2.2.5 混沌倍增效应 |
| 2.3 典型金属波导倍增理论 |
| 2.3.1 矩形波导击穿基本理论 |
| 2.3.2 圆波导击穿基本理论 |
| 2.4 射频击穿的危害 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 90°矩形波导弯头击穿仿真 |
| 3.1 微放电模拟软件 |
| 3.2 粒子模拟软件中矩形波导弯头击穿仿真 |
| 3.2.1 发射电子的设置 |
| 3.2.2 表面材料的设置 |
| 3.2.3 弯曲矩形波导在粒子模拟软件中的击穿特性仿真 |
| 3.3 基于蒙特卡罗击穿的快速方法 |
| 3.4 矩形波导弯头击穿的研究 |
| 3.4.1 矩形波导弯头中的基本设置 |
| 3.4.2 H面弯曲矩形波导弯头击穿 |
| 3.4.3 E面弯曲矩形波导弯头击穿 |
| 3.4.4 对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 90°圆波导弯头击穿仿真 |
| 4.1 TE11模式下长直圆波导击穿效应 |
| 4.2 TE11模式下90°圆波导弯头竖直极化击穿仿真 |
| 4.2.1 粒子模拟软件仿真结果 |
| 4.2.2 快速蒙特卡罗方法仿真结果 |
| 4.3 TE_(11)模式下90°圆波导弯头水平极化击穿仿真 |
| 4.3.1 粒子模拟软件仿真结果 |
| 4.3.2 快速蒙特卡罗方法仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在校期间取得的学术成果 |
（2）射频前端抗强电磁脉冲PIN限幅器研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电磁脉冲防护技术研究现状 |
| 1.2.2 PIN二极管的微波效应研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 射频前端电磁脉冲的耦合损伤分析 |
| 2.1 强电磁脉冲前门耦合分析 |
| 2.1.1 强电磁脉冲时频域特性分析 |
| 2.1.2 强电磁脉冲前门耦合分析 |
| 2.1.3 射频前端敏感电路分析 |
| 2.2 微电子元件的EMP效应 |
| 2.3 PIN限幅器设计基础 |
| 2.3.1 限幅器工作原理 |
| 2.3.2 限幅器的主要形式 |
| 2.3.3 限幅器的关键指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 PIN二极管器件模型的建立与分析 |
| 3.1 工艺及器件仿真工具Silvaco-TCAD简介 |
| 3.2 PIN二极管的基本结构及特性 |
| 3.2.1 PIN二极管的基本结构 |
| 3.2.2 PIN二极管的基本特性 |
| 3.3 PIN二极管数值模型建立 |
| 3.3.1 二维器件结构模型的建立方法 |
| 3.3.2 器件I层掺杂浓度的确定 |
| 3.3.3 器件仿真物理模型的选取 |
| 3.3.4 器件模型的建立 |
| 3.4 PIN二极管数值模型的验证 |
| 3.4.1 直流特性的仿真验证 |
| 3.4.2 微波限幅特性仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 PIN限幅器的HPM效应仿真分析 |
| 4.1 PIN限幅器的响应特性研究 |
| 4.1.1 尖峰泄漏与HPM参数的关系 |
| 4.1.2 限幅能力与HPM参数的关系 |
| 4.2 PIN限幅器结温的影响因素分析 |
| 4.2.1 PIN限幅器电热特性分析 |
| 4.2.2 单级限幅器HPM温升分析 |
| 4.2.3 双级限幅器HPM温升分析 |
| 4.3 HPM下的PIN二极管的损伤分析 |
| 4.3.1 HPM引起的热损伤 |
| 4.3.2 HPM损伤脉宽效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 射频前端PIN限幅设计与测试 |
| 5.1 PIN限幅器的设计 |
| 5.1.1 防护设计指标 |
| 5.1.2 限幅器的方案设计 |
| 5.1.3 PIN二极管选择依据 |
| 5.1.4 限幅器的电路绘制 |
| 5.2 PIN限幅器的仿真验证 |
| 5.2.1 限幅器小信号下插损仿真 |
| 5.2.2 限幅器大功率下的隔离度仿真 |
| 5.3 PIN限幅器的装配及测试 |
| 5.3.0 PIN限幅器的装配实物 |
| 5.3.1 插入损耗及启动门限测试 |
| 5.3.2 HPM注入试验测试配置及系统 |
| 5.3.3 HPM注入试验及试验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）高功率微波下短响应时间波导限幅器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电子设备的高功率微波效应 |
| 1.3 波导等离子体限幅器概述 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 等离子体的形成及特性 |
| 2.1 等离子体的一般特性 |
| 2.2 微波在等离子体中的传播 |
| 2.2.1 微波在等离子体中的反射特性 |
| 2.2.2 微波在等离子体中的衰减特性 |
| 2.3 气体的临界击穿场强 |
| 2.3.1 低气压下的临界击穿场强 |
| 2.3.2 高气压下的临界击穿场强 |
| 2.4 氩气等离子体的形成及限幅器的设计原则 |
| 2.4.1 氩气等离子体的形成 |
| 2.4.2 限幅器的设计原则 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 波导等离子体限幅器的仿真设计 |
| 3.1 波导等离子体限幅器的结构设计 |
| 3.1.1 谐振窗的设计 |
| 3.1.2 谐振隙的设计 |
| 3.1.3 整体结构的设计 |
| 3.2 响应时间的研究及仿真 |
| 3.2.1 响应时间的数值分析 |
| 3.2.2 影响响应时间因素的仿真 |
| 3.2.3 响应时间的多物理场仿真 |
| 3.3 恢复时间研究 |
| 3.3.1 低气压下的恢复时间分析 |
| 3.3.2 高气压下的恢复时间分析 |
| 3.4 隔离度的研究及仿真 |
| 3.4.1 隔离度的数值分析 |
| 3.4.2 隔离度的多物理场仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 波导等离子体限幅器的综合设计与测试 |
| 4.1 波导等离子体限幅器的综合设计 |
| 4.1.1 结构材料 |
| 4.1.2 氚放射源 |
| 4.1.3 填充气体 |
| 4.2 测试方法和性能参数的表征 |
| 4.2.1 测试方法 |
| 4.2.2 性能参数的表征 |
| 4.3 波导等离子体限幅器的测试 |
| 4.3.1 插入损耗的测试 |
| 4.3.2 响应时间的测试 |
| 4.3.3 隔离度的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 波导限幅器的工程应用 |
| 5.1 波导能选型限幅器的研究 |
| 5.1.1 能量选择表面 |
| 5.1.2 波导能选型限幅器 |
| 5.2 雷达系统的“前门”防护分析 |
| 5.2.1 接收机链路的防护 |
| 5.2.2 发射机链路的防护 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于谱元法的恒定磁场对微波击穿抑制作用分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与结构安排 |
| 2 高功率微波击穿数值分析的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微波击穿机理以及等离子体性质 |
| 2.3 微波击穿基本数值模型 |
| 2.3.1 非自洽流体数值模型 |
| 2.3.2 自洽流体数值模型 |
| 2.4 时域谱元法介绍及稳定性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 完善的高功率微波击穿模型及其数值分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 完善的微波击穿数值模型以及数值验证 |
| 3.2.1 压力张量的引入 |
| 3.2.2 对流扩散项的引入 |
| 3.2.3 洛伦兹力的引入 |
| 3.2.4 数值求解过程与算例验证 |
| 3.3 背景气体及环境参数对微波击穿过程的影响 |
| 3.3.1 不同背景气体的比较 |
| 3.3.2 不同环境压强的比较 |
| 3.3.3 不同环境温度的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 恒定磁场对微波击穿抑制作用的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不均匀等离子体中电磁波的相频特性 |
| 4.2.1 电磁波在等离子体中的传播特性 |
| 4.2.2 数值推导与求解过程 |
| 4.2.3 相频特性分析 |
| 4.3 恒定磁场抑制微波击穿过程的数值分析 |
| 4.3.1 磁场抑制微波击穿过程的基本原理 |
| 4.3.2 构建数值模型以及边界条件设置 |
| 4.3.3 恒定磁场对微波击穿过程的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文内容总结 |
| 5.2 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文和出版着作情况 |
（5）高功率微波介质击穿问题的时域谱元法分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与结构安排 |
| 2 时域谱元法求解电磁问题的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 时域谱元法的基本原理 |
| 2.2.1 矢量基函数的选取 |
| 2.2.2 参量映射关系 |
| 2.3 麦克斯韦方程组的时域谱元法推导 |
| 2.4 算例验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 非线性电导率介质模型及其数值分析 |
| 3. 1 引言 |
| 3.2 非线性电导率介质电磁问题的时域谱元法分析 |
| 3.2.1 非线性电导率介质概念及时域谱元法推导 |
| 3.2.2 吸收边界条件的引入 |
| 3.2.3 蛙跳格式(Leapfrog Method)求解 |
| 3.2.4 不动点迭代(Fixed-Point Method)求解 |
| 3.3 不同波导中非线性介质模型的时域谱元法分析 |
| 3.3.1 同轴波导 |
| 3.3.2 矩形波导 |
| 3.3.3 圆波导 |
| 3.4 介质窗击穿及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 气体介质击穿模型及其数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 麦克斯韦方程-电子流体方程的耦合求解 |
| 4.2.1 电子流体模型介绍 |
| 4.2.2 麦克斯韦-流体方程耦合模型的时域谱元法推导 |
| 4.2.3 输运系数的求解 |
| 4.2.4 算例验证 |
| 4.3 空气与SF_6混合气体击穿的时域谱元法分析 |
| 4.3.1 混合气体输运系数 |
| 4.3.2 不同比例混合气体传播特性分析 |
| 4.4 波导中非线性电导率介质窗对气体击穿的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文和出版着作情况 |
（6）腔体滤波器高功率微波击穿特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.3 论文主要工作与章节安排 |
| 第二章 腔体滤波器设计与实现 |
| 2.1 滤波器的基础知识 |
| 2.2 滤波器网络综合原理 |
| 2.2.1 低通LC原型滤波器 |
| 2.2.2 CHYBYSHEV低通原型滤波器网络综合法 |
| 2.2.3 低通原型滤波器到实际带通滤波器的变换 |
| 2.2.3.1 频率反归一化 |
| 2.2.3.2 阻抗反归一化 |
| 2.2.4 阻抗变换器 |
| 2.3 S波段梳状线腔体滤波器实现 |
| 2.3.1 使用COUPLEFIL获得滤波器的关键参数 |
| 2.3.2 通过CST进行电磁场建模仿真 |
| 2.3.3 腔体滤波器加工及调试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 SPARK3D分析腔体滤波器功率容量 |
| 3.1 SPARK3D介绍 |
| 3.2 滤波器击穿建模 |
| 3.3 二次电子倍增击穿分析 |
| 3.4 电晕击穿分析 |
| 3.4.1 标准大气压下的电晕击穿分析 |
| 3.4.2 低气压下的电晕击穿分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 腔体滤波器微波击穿PIC模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CHIPIC模拟软件介绍 |
| 4.2.1 粒子模拟简介 |
| 4.2.1.1 带电粒子与电磁场相互作用的基本理论式 |
| 4.2.1.2 粒子模拟中的粒子模型 |
| 4.2.2 电磁模型的求解 |
| 4.2.2.1 求解电磁模型的一般流程 |
| 4.2.2.2 MAXELL方程组的求解 |
| 4.2.2.3 运动方程的求解 |
| 4.2.3 蒙特卡洛碰撞 |
| 4.2.3.1 二体碰撞 |
| 4.2.3.2 蒙特卡洛方法 |
| 4.3 PIC模拟计算与分析 |
| 4.3.1 使用CHIPIC的逻辑思路 |
| 4.3.2 相同微波脉宽下不同功率参数的模拟 |
| 4.3.3 相同微波功率下不同脉宽参数的模拟 |
| 4.4 数据统计与分析 |
| 4.4.1 击穿功率与脉宽的关系 |
| 4.4.2 尖峰泄露功率的讨论 |
| 4.4.3 击穿启动时刻的讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 腔体滤波器高功率微波击穿效应试验 |
| 5.1 试验原理 |
| 5.1.1 试验平台 |
| 5.1.2 试验步骤 |
| 5.2 试验数据与分析 |
| 5.3 模拟与试验比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）高功率微波等离子体移相器技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高功率微波移相器的研究现状 |
| 1.2.1 机械式高功率微波移相器 |
| 1.2.2 非机械式高功率微波移相器 |
| 1.3 课题研究内容及结构安排 |
| 第二章 等离子体移相器特性研究 |
| 2.1 等离子体相关原理及性质 |
| 2.1.1 等离子体的定义与分类 |
| 2.1.2 等离子体的重要参量 |
| 2.1.3 气体放电等离子体的产生方式与类型 |
| 2.2 等离子体移相器结构原理 |
| 2.2.1 波导结构设计 |
| 2.2.2 移相策略优化 |
| 2.3 等离子体移相器功率容量分析 |
| 2.3.1 微波击穿的阈值条件 |
| 2.3.2 等效直流电场表示气体击穿阈值条件 |
| 2.3.3 等离子体移相器的功率容量 |
| 2.3.4 微波辐射对等离子体参数的影响 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 等离子体移相器结构设计与仿真 |
| 3.1 等离子体移相器功能描述 |
| 3.2 电磁仿真实验 |
| 3.3 粒子仿真实验 |
| 3.3.1 等离子体激发及淬灭过程仿真 |
| 3.3.2 气体参数对等离子体移相器性能的影响 |
| 3.3.3 等离子体移相器状态仿真 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 等离子体移相器高功率原理验证实验 |
| 4.1 实验系统整体设计 |
| 4.2 等离子移相器原理验证装置结构设计 |
| 4.2.1 波导结构设计 |
| 4.2.2 电极结构设计 |
| 4.2.3 移相单元的其他构件 |
| 4.3 等离子体移相器验证性实验及诊断 |
| 4.3.1 高功率实验 |
| 4.3.2 初步实验结果与分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要工作与结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）长脉冲GW级HPM大气击穿时间分析（论文提纲范文）
| 1 大气击穿流体方程 |
| 2 大气击穿时间理论分析 |
| 3 大气击穿时间实验分析 |
| 4 结论 |
（9）CMOS反相器和GaAs HEMT器件的HPM效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状和趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究发展趋势 |
| 1.3 论文研究思路和内容安排 |
| 1.3.1 研究对象与方法 |
| 1.3.2 主要研究内容及安排 |
| 第二章 电子系统HPM效应理论基础 |
| 2.1 HPM技术概述 |
| 2.1.1 HPM源及产生技术 |
| 2.1.2 HPM发射与传输技术 |
| 2.1.3 HPM效应及防护技术 |
| 2.2 电子系统HPM效应及分类 |
| 2.2.1 HPM与电子系统的耦合作用 |
| 2.2.2 电子系统HPM效应分类 |
| 2.3 常见微电子元器件HPM效应机理 |
| 2.3.1 金属化损伤 |
| 2.3.2 结二次击穿 |
| 2.3.3 介质层击穿 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 CMOS反相器的HPM扰乱和损伤效应及机理 |
| 3.1 CMOS反相器基本理论 |
| 3.1.1 CMOS反相器基本结构 |
| 3.1.2 CMOS反相器工作原理和特性 |
| 3.2 HPM效应仿真模型构建 |
| 3.2.1 仿真工具 |
| 3.2.2 HPM信号模型 |
| 3.2.3 物理模型 |
| 3.3 仿真结果与分析 |
| 3.3.1 CMOS反相器静态工作特性 |
| 3.3.2 HPM扰乱效应与电源电流特性 |
| 3.3.3 HPM热效应与直接损伤效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 CMOS反相器HPM扰乱效应的影响因素研究 |
| 4.1 温度对CMOS反相器HPM扰乱效应的影响 |
| 4.1.1 环境温度的影响 |
| 4.1.2 温度分布的影响 |
| 4.2 CMOS反相器的HPM扰乱脉宽效应 |
| 4.2.1 脉宽效应解析模型构建 |
| 4.2.2 HPM扰乱脉宽效应仿真 |
| 4.2.3 脉宽效应解析模型验证 |
| 4.3 HPM频率对CMOS反相器扰乱效应的影响 |
| 4.3.1 考虑频率影响的解析模型构建 |
| 4.3.2 频率影响的仿真研究与模型验证 |
| 4.4 器件结构参数LB对HPM扰乱效应的影响 |
| 4.4.1 LB对HPM扰乱脉宽效应的影响 |
| 4.4.2 不同HPM频率下LB对扰乱效应的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 GaAs HEMT的HPM损伤和退化效应及机理 |
| 5.1 GaAs HEMT基本结构与特性 |
| 5.1.1 GaAs材料特性 |
| 5.1.2 GaAs HEMT基本结构及工作原理 |
| 5.2 GaAs HEMT仿真模型构建 |
| 5.2.1 本文仿真器件结构 |
| 5.2.2 物理模型及参数修正 |
| 5.2.3 注入信号及边界条件 |
| 5.3 GaAs HEMT基本特性仿真 |
| 5.4 GaAs HEMT的HPM效应仿真分析 |
| 5.4.1 GaAs HEMT的HPM损伤效应仿真及机理分析 |
| 5.4.2 GaAs HEMT的HPM退化效应仿真及机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 GaAs HEMT低噪放HPM效应实验研究 |
| 6.1 实验方案 |
| 6.1.1 HPM效应实验方法 |
| 6.1.2 实验平台搭建 |
| 6.1.3 实验样品描述 |
| 6.1.4 实验流程 |
| 6.2 实验结果与讨论 |
| 6.2.1 LNA频率特性变化 |
| 6.2.2 HPM损伤和退化脉宽效应 |
| 6.3 样品失效分析 |
| 6.3.1 损伤样品失效分析 |
| 6.3.2 退化样品失效分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）高功率微波大气传播问题的混合模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作及研究内容 |
| 第2章 电子流体模型及其数值算法研究 |
| 2.1 气体击穿的基本理论 |
| 2.1.1 气体击穿的基本过程 |
| 2.1.2 气体击穿等离子体的基本性质 |
| 2.1.3 微波气体击穿的机理及其模型 |
| 2.2 电子流体模型 |
| 2.2.1 基本方程 |
| 2.2.2 输运系数 |
| 2.3 一维电子流体模型的时域有限差分算法 |
| 2.3.1 时域有限差分方法的基本原理 |
| 2.3.2 电子流体模型的时域有限差分方案 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 模拟结果的验证 |
| 2.4.2 大气击穿的时域演化过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 电子能量分布函数对微波击穿预测的影响 |
| 3.1 等效的电子能量分布函数 |
| 3.2 微波击穿预测 |
| 3.2.1 不同分布函数下的输运系数 |
| 3.2.2 不同分布函数下的击穿预测 |
| 3.3 模拟与实验的对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于电子流体模型与玻尔兹曼方程求解器的高功率微波传播建模研究 |
| 4.1 电子玻尔兹曼方程与其求解方法 |
| 4.2 粒子模型的简介 |
| 4.3 Bolsig+在击穿预测中的有效性 |
| 4.3.1 氩气击穿的预测 |
| 4.3.2 氮气击穿的预测 |
| 4.4 不同分布函数对微波传播的影响 |
| 4.5 微波参数和背景气体对分布函数的影响 |
| 4.5.1 微波参数的影响 |
| 4.5.2 背景气体的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高功率微波传播的若干瞬态问题研究 |
| 5.1 超宽带高功率微波脉冲传播的研究 |
| 5.1.1 入射脉冲的形状 |
| 5.1.2 入射脉冲形状对电子能量分布的影响 |
| 5.1.3 电子能量分布函数对击穿阈值的影响 |
| 5.1.4 高斯脉冲击穿的时域演化过程 |
| 5.1.5 脉冲波形对气体击穿的影响 |
| 5.2 空气与六氟化硫的混合气体中高功率微波传播的研究 |
| 5.2.1 混合气体的输运系数 |
| 5.2.2 混合气体的击穿阈值 |
| 5.2.3 微波在击穿中的传播与反射 |
| 5.3 阻尼正弦脉冲大气传播的研究 |
| 5.3.1 数值结果与实验的对比 |
| 5.3.2 不同海拔下脉冲传播的研究 |
| 5.4 微波频率对大气压击穿等离子体影响的研究 |
| 5.4.1 击穿等离子体的形成过程 |
| 5.4.2 等离子体对微波传播的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 高功率微波天线近场气体击穿的研究 |
| 6.1 二维电子流体模型 |
| 6.2 二维流体模型的数值解 |
| 6.2.1 差分方案 |
| 6.2.2 边界条件 |
| 6.2.3 圆波导内的激励源 |
| 6.2.4 初始值 |
| 6.3 近场击穿的分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间完成的论文及承担的科研项目 |
四、高功率微波在大气击穿时的传输特性研究（论文参考文献）
- [1]波导弯头射频击穿的研究[D]. 张志勇. 湘潭大学, 2020(02)
- [2]射频前端抗强电磁脉冲PIN限幅器研究与设计[D]. 张煜晨. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [3]高功率微波下短响应时间波导限幅器的研究[D]. 宗重实. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [4]基于谱元法的恒定磁场对微波击穿抑制作用分析[D]. 李晓阳. 南京理工大学, 2020(01)
- [5]高功率微波介质击穿问题的时域谱元法分析[D]. 李沛恒. 南京理工大学, 2020(01)
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- [9]CMOS反相器和GaAs HEMT器件的HPM效应研究[D]. 于新海. 西安电子科技大学, 2015(02)
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