【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波，特别是涉及一种基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器及设计方法。
技术介绍
1、随着电子设备信息化、智能化程度的不断提升，以及半导体件技术和集成电路工艺的快速发展，各类电子系统正朝着高集成、高性能、高频率和小体积的方向演进。电子系统的小型化已成为必然趋势。然而，与此同时，电子技术的快速创新和使用频率设备种类数量的迅猛增加，使得电磁干扰和电磁兼容问题对电子设备的威胁愈发严重。特别是静电冲击、雷电、浪涌和高功率微波等强电磁干扰，极易导致电子设备出现扰乱、削弱、降级甚至损毁等问题，对电子设备的正常使用构成了极大的电磁威胁。
2、在工程实践中，限幅器和滤波器通常被用于减小外部干扰，以保护敏感设备。然而，这两种器件各有其局限性。限幅器缺乏频率选择性，但具备能量选择性，可根据外部信号的大小提供不同的衰减量；而滤波器则具备频率选择性，但不具备能量选择性，可对带内和带外的信号进行不同程度的抑制。因此，将二者结合形成频率选择限幅器，以提高电子设备的工作可靠性，成为研究的一个方向。
3、频率选择限幅器的研究始于铁氧体材料，铁氧体材料本身兼具限幅和滤波功能，能够将电磁波转化为静磁表面波，从而快速损耗实现电磁防护效果。然而，铁氧体重量较大且对磁场有影响，不适合用于电磁防护。利用等离子体设计频率选择限幅器也是一种方案，但常用的气体放电管存在响应速度不足的问题，在应对快速变化脉冲时的防护效果较差。半导体器件设计的频率选择限幅器虽为较好的方案，但单独使用pin二极管难以抵御电磁脉冲，而单独使用瞬态抑制二极管则难以
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种小型化设计的，能够有效抵御高功率微波和强电磁脉冲的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器及设计方法。
2、一种基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，包括微带线，所述微带线上包括依次连接的第一输入端、弯曲部和第一输出端；所述弯曲部上间隔并联有若干半导体件，所述半导体件为由普通二极管、瞬态抑制二极管、变容二极管、pin二极管、肖特基二极管中的任意一种以上组合而成的电路结构；
3、还设置有滤波器，所述滤波器包括依次连接的第二输入端、谐振器组件和第二输出端；所述第一输出端与所述第二输入端连接；
4、所述谐振器组件包括平行排列的若干谐振器；所述谐振器为多阶变截面结构，且各所述谐振器的多阶变截面结构交替反向放置；
5、所述第二输入端、所述第二输出端分别连接所述谐振器组件两侧的谐振器，且与所述谐振器的多阶变截面结构中的宽截面处连接；
6、当所述弯曲部上间隔并联有5级半导体件时；其第一半导体件与第二半导体件为双向瞬态抑制二极管，第三半导体件与第五半导体件为双管并联的pin二极管，第四半导体件为肖特基二极管。
7、一种基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器设计方法，所述方法包括：
8、步骤1，根据被防护设备的特性，设计限幅器上各半导体件的电路结构；
9、步骤2，根据各半导体件的特性参数确定连接的先后顺序；然后按照先后顺序将各半导体件并联在微带线上；
10、步骤3，设计滤波器，滤波器包括平行排列的若干谐振器，并采用多阶变截面结构交替反向放置，通过多阶变截面设计缩短所述滤波器在竖直方向的尺寸；
11、步骤4，参考所述滤波器的高度，将并联了半导体件的微带线进行弯折，减小限幅器在水平方向的尺寸；
12、步骤5，将第一输出端与第二输入端连接，且连接处的微带线宽度保持一致。
13、相较于现有技术，本专利技术提供的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器及设计方法具有以下效果：
14、1.本专利技术的限幅器采用半导体件进行设计，能够对高功率微波和强电磁脉冲同时进行防护，无需针对某种信号特性进行额外设计。
15、2.将限幅器与滤波器结合，使限幅器结构不仅具有良好的限幅特性，还兼具滤波特性，通过滤波器进行频率选择，对于强度较弱的干扰信号也具有良好的防护特性，有效提升了被防护设备的工作可靠性。
16、3.将限幅器设计为弯曲结构，以压缩其在水平方向上的尺寸；将滤波器设计为多阶变截面，以压缩其在竖直方向上的尺寸，实现限幅器结构的小型化设计。
17、4.本专利技术提供的设计方法中，将限幅器与滤波器分别单独进行设计，连接时只需要保持连接处的微带线宽度一致，就能够避免阻抗失配，从而避免了将两种器件共同设计带来的耦合复杂、效应多样等问题，降低了对电子设备电磁加固的难度。
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1.一种基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，包括微带线，其特征在于，所述微带线上包括依次连接的第一输入端、弯曲部和第一输出端；所述弯曲部上间隔并联有若干半导体件，所述半导体件为由普通二极管、瞬态抑制二极管、变容二极管、PIN二极管、肖特基二极管中的任意一种以上组合而成的电路结构；
2.根据权利要求1所述的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，其特征在于，弯曲部上间隔并联若干半导体件时，根据电压冲击大小，仅在靠前的半导体件的间隔区间内设置过压保护元件；或在每个半导体件的间隔区间内设置过压保护元件。
3.根据权利要求2所述的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，其特征在于，越靠近第一输入端，设置的所述过压保护元件耐压越高、通流量越大。
4.根据权利要求1至3任一项所述的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，其特征在于，第一输出端与第二输入端连接处的微带线宽度保持一致。
5.根据权利要求1至3任一项所述的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，其特征在于，所述弯曲部的转角为圆角。
6.根据权利要求1至3任一
7.根据权利要求1至3任一项所述的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，其特征在于，所述变截面结构的阶梯处采用切角设计。
8.一种基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器设计方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，包括微带线，其特征在于，所述微带线上包括依次连接的第一输入端、弯曲部和第一输出端；所述弯曲部上间隔并联有若干半导体件，所述半导体件为由普通二极管、瞬态抑制二极管、变容二极管、pin二极管、肖特基二极管中的任意一种以上组合而成的电路结构；
2.根据权利要求1所述的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，其特征在于，弯曲部上间隔并联若干半导体件时，根据电压冲击大小，仅在靠前的半导体件的间隔区间内设置过压保护元件；或在每个半导体件的间隔区间内设置过压保护元件。
3.根据权利要求2所述的基于分立半导体器件的小型化频率选择限幅器，其特征在于，越靠近第一输入端，设置的所述过压保护元件耐压越高、通流量越大。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩昌霖，吴建飞，郑亦菲，陈乐东，姜苹芸，王宏义，郑黎明，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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