新型高功率微波探测器

通过对半导体材料中载流子迁移率的特性分析 ,在原 HPM探测器的基础上 ,提出了探测器中半导体传感器的新设计 ,使探测器的检测灵敏度提高一个量级 ;同时研制成功 S波段 HPM探测器。在传感器的加工方面采用了新的工艺 ,并对电源进行了改进 ,使之功能完善、使用简单、具有实用性。其电源偏压在 4 0 V时 ,X波段的探测器在 6 0 k W时输出检测脉冲信号幅度高达 9V,S波段的探测器在 6 0 0 k W时输出检测脉冲信号幅度高达 10 V,可适用于 10～ 5 0 0 ns脉宽的 HPM功率测量。

高功率微波探测器的性能改进

首先介绍了目前高功率微波探测器在测量宽脉冲情况下(400ns及以上)存在的问题,其次介绍了改进后的电源电路,解决了实验中出现的探测器在测量宽脉冲情况时脉冲顶部倾斜的问题,使得采集出的脉宽从20ns^1μs的信号波形不失真,并且介绍了对探测器在不同脉宽下分别进行标定的实验结果。实验结果表明,微波脉宽变化对探测器的灵敏度影响不大。同时进行了探测器的重复频率考核,实验结果表明探测器能够在100Hz、1s重频下稳定工作。最后介绍了探测器的应用情况。

光学探测系统电磁屏蔽设计与应用

光学探测系统在高功率微波系统运行造成的强辐射、强电磁干扰环境下工作,HPM产生的强电磁脉冲会通过后门耦合的方式由探测器前端光学镜头进入内部的电路系统造成光学探测系统瞬间黑屏、图像抖动、器件毁坏等现象,通过采用光学玻璃金属丝夹层的方法研制光窗,在2.4 GHz±100 MHz频段内电磁屏蔽性能达到了65 dB,同时满足探测目标的光窗透过率的要求。经过应用后表明:加载了这种电磁屏蔽光窗的光学探测系统在HPM工作时图像稳定,未受到干扰。

液氮环境下的热载流子高功率微波探测器

为提高热载流子高功率微波探测器的灵敏度和降低环境温度对探测器性能的影响,开展了液氮环境下的热载流子探测器研究。提出了局部使用可阀合金块的BJ-100型热载流子探测器制作工艺,增强了探测器的抗温度冲击能力。测试结果表明,探测器硅片焊接的结合力大于4.9N,能够承受从常温到液氮的反复温度冲击。利用100kW微波源开展了热载流子探测器在室温和液氮环境下的灵敏度测试实验,结果表明:探测器输出波形与肖特基二极管检波器输出波形一致;在保持偏置电流相同的条件下,相较于常温环境,探测器在液氮环境下的相对灵敏度提升约20倍,输出电压可达V级。