[发明专利]一种强电磁脉冲注入下射频链路的损伤分级等效建模及仿真方法

权利要求书

1.一种强电磁脉冲注入下射频链路的损伤分级等效建模及仿真方法，其特征是：它至少包括如下步骤：

步骤1：获取场到天线耦合所产生波形的信息；

步骤2：对射频链路各级器件分别建模；

步骤3：建立低噪声放大器的分级损伤等效模型，预估损伤阈值；

步骤4：依据步骤2和步骤3的结果，将射频链路前端器件进行级联，将步骤1建立的源作为注入源进行瞬态仿真；

步骤5：检测输入端和射频链路前端各级器件的电压，根据电压的量值和器件耐受参数来决定器件是否发生损坏；

步骤6：引入损坏后的等效模型，重新进行链路仿真，检测整个电路输出端电流和电压，得到链路输出波形。

2.根据权利要求1所述的一种强电磁脉冲注入下射频链路的损伤分级等效建模及仿真方法，其特征是：所述的步骤1包括：

步骤101：依据获取的场到天线耦合所产生波形，得到波形时域分布，依据波形时域判定波形的类别；

步骤102，基于ADS软件，将时域波形进行注入源建模；

步骤103：将所建立的注入源时域波形按一定的时间步长进行取点，然后利用excel制作出注入源每个点的时域波形参数表，导入ADS软件，利用Datasheet源调用时域波形表，完成注入源建模。

3.根据权利要求1所述的一种强电磁脉冲注入下射频链路的损伤分级等效建模及仿真方法，其特征是：所述的步骤2包括：

步骤201：功率分配器建模，利用DesignGuide中的Passive Circuit调出功率分配器模型，输入设计参量指标，依据向导自动生成对应参量指标的功率分配器；

步骤202：射频耦合器建模，确定耦合器端口输入输出情况，利用MSUB设置微带线参数，通过Tools中的LineCalc计算微带线物理尺寸，完成符合设计指标的射频耦合器模型；

步骤203：滤波器建模，选择相应的滤波器类型，利用DesignGuide中的PassiveCircuit调出平行耦合微带线滤波器模型，输入设计参量，利用向导自动生成对应设计参量的滤波器；

步骤204：低噪声放大器的建模，选择相应的晶体管或场效应管，对确定的晶体管或场效应管进行直流分析，利用Transisior Bias中场效应管的偏置电路设计控件自动生成偏置电路；利用设计好的偏置电路，进行S参数仿真，在源极引入负反馈，利用史密斯圆图进行阻抗匹配网络的设计，对设计好的匹配网络进行优化，完成低噪声放大电路的建模。

4.根据权利要求1所述的一种强电磁脉冲注入下射频链路的损伤分级等效建模及仿真方法，其特征是：所述的步骤3包括：

步骤301：设定在器件损伤过程中其分布电容、分布电感及器件自带模型基本参数不发生变化，基于ADS软件瞬态仿真器，对模型进行修正，使所建立的等效模型电压电流变化情况满足半导体器件损伤现象；

步骤302：利用S参数仿真低噪声放大器正常工作条件下的增益S21；通过瞬态仿真，逐渐增加注入源功率，直到低噪声放大电路增益下降1dB，从而确定该电路1dB压缩点的功率P1dB；在功率P1dB之前低噪声放大电路呈线性放大，在功率P1dB之后低噪声放大电路出现非线性响应；使注入源功率持续增加，观察晶体管三个极的电流变化，在达到一定功率时，栅极和源极电流增幅出现明显的增大，此时认为晶体管栅极和源极发生局部击穿；继续增加注入源功率，漏极电流从基本不变到突然出现增大，此时认为栅极和漏极间也发生了局部击穿；将上述结果与实验数据进行比对，量级上基本吻合，达到预估该低噪声放大电路损伤阈值的目的。

5.根据权利要求1所述的一种强电磁脉冲注入下射频链路的损伤分级等效建模及仿真方法，其特征是：所述的步骤4包括：

步骤401：射频链路前端各器件的匹配部分都按照50Ω特征阻抗进行设计，将注入源、功率分配器、射频耦合器、滤波器和低噪声放大器直接进行级联，完成完整的射频链路建模；

步骤402：将注入源从射频链路前端注入，观察其经过每个器件的时域波形。