波导等离子体限幅器中气体的选择与触发条件计算

为保护电子设备不受高功率微波损坏，在矩形波导中嵌入等离子体限幅器。计算了不同气体的微波击穿场强随气体压强以及微波频率的变化规律。在高气压条件下（1333～133320Pa），气体击穿场强随气压增大而增大，在计算的4种气体中Ne的击穿场强最小；低气压条件下（1.3332～133.32Pa），气体击穿场强随气压增大而减小，且Xe具有最小击穿场强。高气压条件下气体的击穿场强明显高于低气压下的击穿场强。计算结果表明：当填充133.32Pa的Xe时，限幅器能够在约30km范围内，有效地防护10GW级高功率微波对电子设备的损坏。

基于多物理的等离子体限幅器性能分析

初步构建了波导型等离子体限幅器，分析了低功率波入射条件下限幅器的传输特性；结合波动方程、带电粒子的传输方程以及波尔兹曼方程，构建了基于多物理的考察高功率微波入射条件下等离子体限幅器击穿过程的物理数学模型，并利用这一模型考察了限幅器中气体为Ar气、初始气压为10Torr，入射波频率为2．45GHz、功率为200w的高功率微波入射条件下，等离子体状态的演变和微波传输特性的变化过程，通过与文献的比较。验证了模型和结果的准确性。

等离子体限幅器对雷电防护效果的试验分析

雷电对于各类装备及民用系统的电子设备有着极大的破坏作用,引起射频系统损坏的主要为感应雷,而现有的设备无法满足射频系统的防雷需求。文章对微波防护用等离子体限幅器的雷电防护特性进行了研究并开展了相关试验,结果表明,等离子体限幅器可以起到雷电防护的作用,对于感应雷电波形的幅值及波形均有着一定的限制,在等离子限幅器后接入PIN限幅器所形成的级联防护器件对后方的电路起到了有效的防护作用。

级联式高功率微波限幅防护装置

针对单级等离子体限幅器在防护高功率微波时可能出现的功率泄漏问题，提出等离子体限幅器与PIN限幅器在矩形波导中级联的新型防护装置。以功率为10GW、频率为1GHz高功率微波为例，通过计算单级等离子体限幅器的泄漏功率，分析比较了单级等离子体限幅器和级联式防护装置的防护性能。结果表明：对于单级等离子体限幅器不同情况的泄漏（即入射高功率微波场强小于限幅器击穿阈值场强和限幅器响应时间较长两种情况），采用级联式防护措施后，其泄漏功率被抑制在0．40W以下。