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高功率微波彈對GNSS接收機毀傷效果分析
關鍵詞：高功率微波 全球衛星導航系統接收機 前門耦合 聯合仿真 pin二級管
摘要：針對高功率微波(high-power microwave,HPM)武器易對全球衛星導航系統(global navigation satellite system,GNSS)接收機造成毀傷的問題,以高功率微波彈為對象,分析了不同彈體起爆姿態下的攻擊范圍與效果。在電磁仿真軟件CST-MWS(CST microwave studio)中建立GNSS接收機輻照模型,設計了圓極化貼片天線為接收載體,以單脈沖正弦信號調制的平面波模擬高功率微波彈起爆后的輻射場效應。在電磁能量前門耦合的基礎上,基于場—路聯合仿真方法給出了一種仿真模型,將天線端口感應電壓注入電路仿真軟件ADS中設計的PIN限幅器,完整模擬了HPM由場到路的耦合過程。仿真給出了以微波源峰值功率為變量的敏感器件毀傷評價曲線,結果表明,GNSS接收機射頻前端電路中的低噪聲放大器是HPM武器的主要攻擊對象,以ERA-2+型低噪放為例,脈沖峰值功率在27~310 kV的微波源均可造成其晶體管燒毀。同時,HPM也容易引發限幅器在一定功率范圍內產生尖峰泄漏現象,其尖峰泄露對電路可能產生的損傷值得重視。研究結論可為下一步開展衛星導航接收機針對性電磁防護設計提供依據與技術指標。
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