双级PIN限幅器的微波脉冲响应机理及规律

作     者：高铭萱 张洋 张军 Gao Ming-Xuan;Zhang Yang;Zhang Jun

作者机构：国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 国防科技大学理学院长沙410073 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年第73卷第6期

页      面：349-359页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：湖南省自然科学基金(批准号:2023JJ40675) 湖南省科技创新计划(批准号:2021RC2065) 国防科技大学学校科研计划(批准号:ZK22-42)资助的课题 

主　　题：双级PIN限幅器 微波脉冲 场路协同仿真 热效应 

摘      要：基于双级限幅器中两个PIN二极管的多物理场仿真模型与限幅器中其他电路元器件的SPICE模型,搭建了Si基双级PIN限幅器的场路协同仿真模型,利用这一模型对微波脉冲作用下限幅器中两级PIN二极管的温度响应特性进行了仿真.在此基础上对限幅器在不同频率、幅值微波脉冲信号作用下内部发生熔化现象所需的时间与能量进行了仿真,并对这一过程进行了机理分析与响应特性规律总结.仿真结果表明,当限幅器中第一级PIN二极管内部最高温度已达到材料熔点时,第二级PIN二极管的温度变化幅度较小.限幅器内部发生熔化现象所消耗的时间与能量随信号幅值、频率的变化呈现出规律性关系,发生熔化现象所需的时间随信号幅值或频率的提升而减小;发生熔化现象所需的能量随频率的提升而降低,随幅值的变化存在极大值点;限幅器的响应特性对信号参数表现出了不同的敏感性.