高壓超快電磁脈沖輻射特性及其實驗規(guī)律研究.pdf

1、超寬帶(UWB)技術(shù)在通信、雷達、電子對抗等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。高增益超寬帶天線作為超寬帶高功率的關(guān)鍵技術(shù)之一,具有非常重要的研究意義。半導體光電導開關(guān)(簡稱PCSS)是一種新型的高功率超寬帶電磁脈沖源,它具有傳統(tǒng)開關(guān)不可比擬的優(yōu)點,寬帶天線發(fā)射的頻譜可以從幾十MHz伸展到幾GHz甚至幾十GHz,其產(chǎn)生線性電磁脈沖的相對帶寬超過25％。而且光導開關(guān)具有高增益特性和具有被較低能量的光脈沖激勵的優(yōu)點,進而使制成全固態(tài)化微型高功率的超寬帶微波

2、脈沖產(chǎn)生器系統(tǒng)成為了可能。然而,非線性工作模式下的輻射現(xiàn)象還未見有報道,用來解釋非線性模式下的光激發(fā)電荷疇理論還需要進一步的完善。此外,開關(guān)工作于線性工作模式時,實驗室條件對于輻射的影響,開關(guān)間隙與光脈沖寬度和頻譜分布之間的確切關(guān)系還需要進一步的研究。本論文對于半絕緣GaAs光電導開關(guān)產(chǎn)生超寬帶電磁輻射的機理及測試結(jié)果進行了分析與研究。主要對比分析了ps激光脈沖觸發(fā)不同間隙半絕緣GaAs光電導開關(guān)產(chǎn)生超快電磁脈沖的時間特性以及對應(yīng)頻譜的

3、能量分布特性,實驗數(shù)據(jù)顯示小間隙開關(guān)對輻射有利；分別用ns、ps、fs激光脈沖觸發(fā)半絕緣GaAs光電導開關(guān)產(chǎn)生超快電磁脈沖的時間特性以及對應(yīng)頻譜的能量分布特性,得出輸出電脈沖的頻寬主要決定于電脈沖的上升沿和下降沿,電脈沖越窄,頻譜分布越寬,電脈沖上升沿決定頻譜的高頻部分,其下降沿決定頻譜的低頻部分的結(jié)論；以及ps激光脈沖觸發(fā)半絕緣GaAs光電導開關(guān)產(chǎn)生的非線性下的實驗,對該電磁脈沖的時間特性以及對應(yīng)頻譜的能量分布特性做以分析。在此工作的