Pg电子游戏：一种基于等离子体的同轴型S波段强电磁脉冲抑制器的制作方法
本发明属于电磁脉冲抑制器，具体涉及一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器。
1、强电磁脉冲由于其上升时间快、瞬时功率大而具有很强的破坏性，通过辐射或传导耦合进入设备内部，会以短路、断路、绝缘击穿、阻抗突变、烧毁等不同形式，导致敏感电路或器件发生性能降级甚至损毁。电磁脉冲能量作用于半导体元器件、集成电路等空间结构体的脆弱部位，轻则造成编码紊乱、发出错误信息、存储信息丢失等软破坏，重则将会导致内部射频接收前端模块中半导体器件和集成电路的电击穿、热熔断或热应力破坏，继而对内部电子元件的工作产生干扰甚至永久性损伤。
2、由于强电磁脉冲的干扰，抑制器在现代信息与电子战争和电子通信系统中扮演着至关重要的角色。随着高功率微波武器技术的发展，保护敏感的电子设备免受高功率微波的损毁变得尤为重要。抑制器能够限制大功率信号进入系统，防止系统受到过大功率输入的破坏，确保设备的正常运行。特别是在战场环境中，抑制器对抗敌方电子攻击的能力至关重要，可有效防止雷达、通信和导航系统因强烈的干扰信号而失效甚至损毁。
3、传统的波导型等离子体脉冲抑制器，由于其使用多级谐振结构增强气体放电来提高等离子体的生成速度，所以造成其防护频带窄、器件体积大，插入损耗较高，容易造成信号的损失。
1、针对上述传统的波导型等离子体脉冲抑制器容易造成信号的损失的技术问题，本发明提供了一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器。
3、一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器，包括外电极、密封窗、内电极、放电极和焊料填充区域，所述密封窗安装在外电极两侧的台阶上，所述密封窗的中心设有开孔，所述内电极同轴固定在密封窗的开孔内，所述放电极焊接在外电极上，所述外电极、密封窗和内电极封闭的密封区域设置有填充气体，所述外电极与密封窗之间设有焊料填充区域，所述密封窗与内电极之间设有焊料填充区域，所述外电极与放电极之间设有焊料填充区域。
4、所述填充气体采用纯氩气或氖氩混合气体，所述氖氩混合气体的气体体积比为1000:1。
5、所述外电极采用4j33合金制成，所述外电极的外径为13mm，所述外电极的上端采用台阶结构进行阻抗补偿；所述内电极的外径为3mm，所述外电极的内径为7.6mm，所述内电极与外电极构成50ω阻抗的同轴结构；所述放电极采用金属钼制成；所述密封窗采用92氧化铝陶瓷制成，所述密封窗的厚度为1mm。
6、一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，包括下列步骤：
7、s1、将等离子体中电子震荡的频率作为等离子体的震荡频率，在计算等离子体频率时，采用简化模型—洛仑兹等离子体模型；
8、s2、在等离子体中电子震荡时，体现为在某一区域电子整体移动一段微小距离，那么在这移动距离的一侧会出现正电荷，而另一侧会出现负电荷，当移动距离很小时，产生的电场类似于平板电容器的电场，从而计算得到电场；
10、s4、微分方程的解为具有简谐振动的形式x＝x0sinωpt，计算震荡频率；
13、s8、通过求解电离方程，计算得到电子数密度，最终求得等离子体形成时间。
16、其中：e为电子的电量，e为电场强度，ε0为介电常数，ne为电荷量，x为两极板间的垂直距离。
19、其中：m为电子的质量，e为电子的电量，ε0为介电常数，ne为电荷量，x为两极板间的垂直距离。
21、微分方程的解为具有简谐振动的形式x＝x0sinωpt，其震荡频率为：
26、其中：λ是气体的特征扩散长度，σ为碰撞截面，k＝1.38×10-23j/k是玻尔兹曼常数，t表示温度，φi气体碰撞系数，p为气体压强，ω为等离子体频率。
30、其中：vm为气体碰撞频率，φi为气体碰撞系数，与气体的种类相关；m为气体的原子质量；
34、所述s8中求得等离子体形成时间的方法为：通过求解电离方程，计算得到电子数密度，最终求得等离子体形成时间为：
36、其中：ne0为初始气体中的电子数密度，γ表示电磁辐射的量子，n是等离子体内的电子或离子数目。
38、1、相比于现有波导型等离子体脉冲抑制器，本发明基于同轴型等离子体强电磁脉冲抑制器改进了抑制器设计结构，具有工作频带宽，功率容限高的特点，可实现宽频带强电磁微波脉冲防护。现有传统波导型等离子体抑制器工作频带较窄，而本发明同轴形等离子体脉冲抑制器工作频带在整个s波段，同时在抑制器壳体上采用双重阻抗补偿结构，使整个强电磁脉冲抑制器在很宽的宽频带内插入损耗与驻波比很小，获得了的传统波导型结构的抑制器难以达到的宽带、低插入损耗指标。
39、2、相比于传统固态限幅器，可实现对大脉冲功率的防护，气体电离产生等离子时间短，减小响应时间造成的微波功率泄漏对后级电路的影响，相较于传统固态限幅器几百瓦的耐受功率，本发明的同轴型等离子体抑制器耐受功率可达200kw，大大提高了传统限幅器对射频端口的防护能力。
40、3、相比现有传统波导型等离子体脉冲抑制器，所发明的抑制器体积小、重量轻、易于维护、便于安装，现有波导型等离子体抑制器尺寸较大，而本发明同轴形等离子体脉冲抑制器大大缩小了产品尺寸。
41、4、本发明可实现对微波等前门耦合的防护，气体电离产生等离子时间短，减小响应时间造成的微波功率泄漏对后级电路的影响，且高功率微波的热效应和电效应对等离子体没有明显破坏，工作稳定可靠。
1.一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器，其特征在于：包括外电极(1)、密封窗(2)、内电极(3)、放电极(4)和焊料填充区域(5)，所述密封窗(2)安装在外电极(1)两侧的台阶上，所述密封窗(2)的中心设有开孔，所述内电极(3)同轴固定在密封窗(2)的开孔内，所述放电极(4)焊接在外电极(1)上，所述外电极(1)、密封窗(2)和内电极(3)封闭的密封区域设置有填充气体，所述外电极(1)与密封窗(2)之间设有焊料填充区域(5)，所述密封窗(2)与内电极(3)之间设有焊料填充区域(5)，所述外电极(1)与放电极(4)之间设有焊料填充区域(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器，其特征在于：所述填充气体采用纯氩气或氖氩混合气体，所述氖氩混合气体的气体体积比为1000:1。
3.根据权利要求1所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器，其特征在于：所述外电极(1)采用4j33合金制成，所述外电极(1)的外径为13mm，所述外电极(1)的上端采用台阶结构进行阻抗补偿；所述内电极(3)的外径为3mm，所述外电极(1)的内径为7.6mm，所述内电极(3)与外电极(1)构成50ω阻抗的同轴结构；所述放电极(4)采用金属钼制成；所述密封窗(2)采用92氧化铝陶瓷制成，所述密封窗(2)的厚度为1mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，其特征在于，包括下列步骤：
5.根据权利要求4所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，其特征在于，所述s2中计算得到电场的方法为：
6.根据权利要求4所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，其特征在于，所述s3中计算加速度的方法为：
7.根据权利要求4所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，其特征在于，所述s4中计算震荡频率的方法为：
8.根据权利要求4所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，其特征在于，所述s5中计算等离子体在低气压时下的击穿场强的方法为：
9.根据权利要求4所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，其特征在于，所述s6中计算得到气体的击穿时间的方法为：
10.根据权利要求4所述的一种基于等离子体的同轴型s波段强电磁脉冲抑制器的参数计算方法，其特征在于，所述s8中求得等离子体形成时间的方法为：通过求解电离方程，计算得到电子数密度，最终求得等离子体形成时间为：
本发明属于电磁脉冲抑制器技术领域，具体涉及一种基于等离子体的同轴型S波段强电磁脉冲抑制器，包括外电极、密封窗、内电极、放电极和焊料填充区域，所述密封窗安装在外电极两侧的台阶上，所述密封窗的中心设有开孔，所述内电极同轴固定在密封窗的开孔内，所述放电极焊接在外电极上，所述外电极、密封窗和内电极封闭的密封区域设置有填充气体，所述外电极与密封窗之间设有焊料填充区域。本发明同轴形等离子体脉冲抑制器工作频带在整个S波段，同时在抑制器壳体上采用双重阻抗补偿结构，使整个强电磁脉冲抑制器在很宽的宽频带内插入损耗与驻波比很小，获得了的传统波导型结构的抑制器难以达到的宽带、低插入损耗指标。
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