【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁防护，具体涉及一种电磁防护限幅器及其限幅方法。
技术介绍
1、随着现代战争电子对抗技术及高功率微波武器(high power microwaveweapon：hpmw)的发展与应用，雷达探测设备在复杂电子环境下需具备高功率微波电磁防护能力。高功率微波(hpm)电磁防护技术主要包括接收机射频前端的“前门”防护技术和“后门”防护技术，其中“前门”防护技术作为电磁防护的核心技术，已在各类雷达探测设备中受到了广泛重视。“前门”防护技术主要通过在接收机前端增加限幅器实现hpm电磁干扰信号的限制，从而保护接收机正常工作。目前，限幅器主要有等离子限幅器和固态pin管限幅器两种。
2、但是，通过等离子限幅器和固态pin管限幅器实现雷达探测设备的“前门”防护存在以下技术缺陷：
3、1、等离子限幅器存在启限阀值高且不可靠、响应时间长、装配加工复杂等缺陷，无法对瞬间干扰及功率较小的干扰信号进行衰减。
4、2、固态pin管限幅器存在功率容量低、响应时间快导致启限阀值低等缺陷，无法对高功率干扰信号进行有效衰减，强信号无法无压缩通过进入接收机。
5、如公开号为cn114866051a的专利文件，具体公开一种vhf频段限幅器及其限幅方法，包括第一级限幅电路、第二级限幅电路、第三级限幅电路通过延时线顺次电性连接，且第一级限幅电路与第二级限幅电路之间的延时线时延相位为90°，可以保证第一级限幅电路的功率信号输入端、负载端之间阻抗匹配，使得大功率输入信号的绝大部分功率全部流入负载端，从而实现限幅功能
6、综上，现有技术中仍不能完全解决上述技术缺陷，且采用的技术方案相对比较复杂，对操作要求高，不能满足大容量、快响应、高功率的电磁防护限幅要求。因此，需设计一款能克服上述技术缺陷，满足大容量、快响应、高功率的电磁防护限幅要求的电磁防护限幅器。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本申请提供了一种电磁防护限幅器，包括：波导等离子体限幅器、固态pin管限幅器和第三级限幅组件，所述波导等离子体限幅器与固态pin管限幅器串联，所述固态pin管限幅器与第三级限幅组件串联，所述第三级限幅组件包括微波开关a、低噪声放大器、固定衰减器和微波开关b，所述低噪声放大器和固定衰减器并联，所述微波开关a与低噪声放大器和固定衰减器的输入端串联，所述微波开关b与低噪声放大器和固定衰减器的输出端串联。
2、进一步，所述波导等离子体限幅器包括谐振窗、电感膜片、上电极、下电极和密封介质，所述上电极设置在下电极上方，且平行的设置两组，所述电感膜片设置在上电极和下电极左右两侧，所述谐振窗平行与电感膜片，且设置在第一组电感膜片的前方，所述密封介质平行与电感膜片，设置在第二组电感膜片的后方。
3、进一步，所述固态pin管限幅器包括壳体地、扼流电感、介质块、pin管芯、隔直电容、微带和同轴心，所述介质块并排间隔的设置3个在壳体地上，所述介质块上设置微带，所述介质块之间的空隙中设置pin管芯，所述左侧微带和右侧微带上均设置隔直电容，所述pin管芯通过金丝线与微带连接，所述左侧微带左端设置同轴心，所述右侧微带右端设置同轴心，所述扼流电感设置在中间微带上。
4、进一步，所述波导等离子体限幅器衰减63dbm-73dbm的hpm电磁干扰信号。
5、进一步，所述固态pin管限幅器对所述波导等离子体限幅器的尖峰泄漏、平顶泄漏进行衰减，及对所述低于固态pin管限幅器启动阀值的hpm电磁干扰信号进行衰减。
6、进一步，所述低于固态pin管限幅器启动阀值为63dbm。
7、进一步，所述低噪声放大器对0dbm以下的hpm电磁干扰信号进行放大，保证接收系统噪声系数、动态范围及可检测最小信号的稳定输出。
8、进一步，所述固定衰减器对大于0dbmhpm电磁干扰信号进行衰减，衰减量为30db。
9、进一步，所述微波开关a根据同步输入的波门信号实现对hpm电磁干扰信号的通道切换。
10、本专利技术的另一目的在于提供用于所述的电磁防护限幅器的限幅方法，包括以下步骤：
11、hpm电磁脉冲干扰信号进入接收机射频前端后，由所述波导等离子体限幅器判断是否需要对hpm电磁脉冲干扰信号进行衰减，具体判断方法如下：
12、当所述hpm电磁干扰信号小于63dbm时，所述波导等离子体限幅器对信号无衰减，所述hpm电磁干扰信号直接进入固态pin管限幅器；
13、当所述hpm电磁干扰信号大于63dbm时，所述波导等离子体限幅器对信号进行衰减，使所述hpm电磁干扰信号小于63dbm，从而进入所述固态pin管限幅器进行再次衰减；
14、所述hpm电磁脉冲干扰信号经所述固态pin管限幅器衰减后，由所述微波开关a判断切换所述hpm电磁脉冲干扰信号的下一步处理通道，具体切换方法如下：
15、当所述固态pin管限幅器的输出信号功率大于0dbm时，所述微波开关a打开所述固定衰减器通道对所述hpm电磁脉冲干扰信号进行再次衰减，衰减30db后，最后经由所述微波开关b输出；
16、当所述固态pin管限幅器的输出信号功率在0dbm以下时，所述微波开关a打开所述低噪声放大器，对所述hpm电磁脉冲干扰信号进行放大，保证所述hpm电磁脉冲干扰信号噪声系数、动态范围及可检测最小信号指标的稳定，最后经由所述微波开关b输出。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、1、通过波导等离子体限幅器和固态pin管限幅器串联，利用波导等离子体限幅器的高功率容量特点，对73dbm的hpm电磁干扰信号进行防护，利用固态pin管限幅器响应时间短的特点，解决等离子限幅器响应时间长、尖峰泄漏功率大的问题；达到了限幅器功率容量达73dbm(20kw)、响应时间小于5ns、启限阀值高于16dbm、插入损耗小于2db；
19、2、通过固态pin管限幅器设计高1db压缩点，使强回波信号无损通过保护电路，保证信号质量；
20、3、通过采用微波开关采用串并联结构设计，在系统不加电状态，微波开关具有较大隔离度，保证限幅电平不会造成低噪声放大器或后级电路损坏；
21、4、实现了雷达探测设备接收机对脉冲宽度十几纳秒的短脉冲高功率电磁干扰信号的有效抑制，同时又能正常接收该信号照射目标反射的强回波信号，解决了传统前门防护限幅器响应时间过长、尖峰泄漏大、功率容量小、启限阀值过低等问题。
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1.一种电磁防护限幅器，其特征在于，包括：波导等离子体限幅器(1)、固态PIN管限幅器(2)和第三级限幅组件，所述波导等离子体限幅器(1)与固态PIN管限幅器(2)串联，所述固态PIN管限幅器(2)与第三级限幅组件串联，所述第三级限幅组件包括微波开关A(3)、低噪声放大器(4)、固定衰减器(5)和微波开关B(6)，所述低噪声放大器(4)和固定衰减器(5)并联，所述微波开关A(3)与低噪声放大器(4)和固定衰减器(5)的输入端串联，所述微波开关B(6)与低噪声放大器(4)和固定衰减器(5)的输出端串联。
2.如权利要求1所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述波导等离子体限幅器(1)包括谐振窗(7)、电感膜片(8)、上电极(9)、下电极(10)和密封介质(11)，所述上电极(9)设置在下电极(10)上方，且平行的设置两组，所述电感膜片(8)设置在上电极(9)和下电极(10)左右两侧，所述谐振窗(7)平行与电感膜片(8)，且设置在第一组电感膜片(8)的前方，所述密封介(11)质平行与电感膜片(8)，设置在第二组电感膜片(8)的后方。
3.如权利要求1所述的电磁防
4.如权利要求2所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述波导等离子体限幅器(1)衰减63dBm-73dBm的HPM电磁干扰信号。
5.如权利要求3所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述固态PIN管限幅器(2)对所述波导等离子体限幅器(1)的尖峰泄漏、平顶泄漏进行衰减，及对所述低于固态PIN管限幅器(2)启动阀值的HPM电磁干扰信号进行衰减。
6.如权利要求5所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述低于固态PIN管限幅器(2)启动阀值为63dBm。
7.如权利要求1所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述低噪声放大器(4)对0dBm以下的HPM电磁干扰信号进行放大，保证接收系统噪声系数、动态范围及可检测最小信号的稳定输出。
8.如权利要求1所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述固定衰减器(5)对大于0dBmHPM电磁干扰信号进行衰减，衰减量为30dB。
9.如权利要求1所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述微波开关A(3)根据同步输入的波门信号实现对HPM电磁干扰信号的通道切换。
10.一种用于权利要求1-9任一项所述的电磁防护限幅器的限幅方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种电磁防护限幅器，其特征在于，包括：波导等离子体限幅器(1)、固态pin管限幅器(2)和第三级限幅组件，所述波导等离子体限幅器(1)与固态pin管限幅器(2)串联，所述固态pin管限幅器(2)与第三级限幅组件串联，所述第三级限幅组件包括微波开关a(3)、低噪声放大器(4)、固定衰减器(5)和微波开关b(6)，所述低噪声放大器(4)和固定衰减器(5)并联，所述微波开关a(3)与低噪声放大器(4)和固定衰减器(5)的输入端串联，所述微波开关b(6)与低噪声放大器(4)和固定衰减器(5)的输出端串联。
2.如权利要求1所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述波导等离子体限幅器(1)包括谐振窗(7)、电感膜片(8)、上电极(9)、下电极(10)和密封介质(11)，所述上电极(9)设置在下电极(10)上方，且平行的设置两组，所述电感膜片(8)设置在上电极(9)和下电极(10)左右两侧，所述谐振窗(7)平行与电感膜片(8)，且设置在第一组电感膜片(8)的前方，所述密封介(11)质平行与电感膜片(8)，设置在第二组电感膜片(8)的后方。
3.如权利要求1所述的电磁防护限幅器，其特征在于，所述固态pin管限幅器(2)包括壳体地(12)、扼流电感(13)、介质块(14)、pin管芯(15)、隔直电容(16)、微带(17)和同轴心(18)，所述介质块(14)并排间隔的设置3个在壳体地(12)上，所述介质块(14)上设置微带(17)，所述介质块(14)之间的空隙中设置pin管芯(15)，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨留邡，李朝芳，高建国，
申请(专利权)人：贵州航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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