强电磁脉冲对微波场效应管影响的仿真研究

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1、2017年第5期导弹与航天运载技术No.52017总第356期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.356文章编号：1004-7182(2017)05-0089-04DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20170522强电磁脉冲对微波场效应管影响的仿真研究袁乾臣，杨欢，杨秀山，张子剑，陈曦（北京宇航系统工程研究所，北京，100076）摘要：微波场效应管（MESFET）构成的低噪声放大器电路常用于射频前端，是常见的射频模拟电路。该电路在强电磁脉冲作用下易烧毁，从而导致设备失效。使用半导体器件-电路联合仿真器对强电磁脉冲作用下的微波场效应管烧毁过程进行

2、仿真，对失效机理开展研究，为进行强电磁脉冲防护提供依据。研究结果表明：强电磁脉冲达到一定的阙值会导致MESFET烧毁，该阙值与强电磁脉冲的上升时间有关，根据仿真结果可进行强电磁脉冲的屏蔽防护。关键词：强电磁脉冲；微波场效应管；仿真中图分类号：V57文献标识码：ASimulationResearchofStrongElectromagneticPulseImpactonMetalEpitaxial-SemiconductorFieldTransistorYuanQian-chen,YangHuan,YangXiu-shan,ZhangZi-jian,ChenXi(BeijingInstitut

3、eofAstronauticalSystemsEngineering,Beijing,100076)Abstract:AsacommonRFanalogcircuit,lownoiseamplifiercircuitwhichconsistsofMESFETisoftenusedinfrontofaRFequipment,whichiseasytoburnleadtoequipmentfailureundertheimpactofstrongelectromagneticpulse.Inthisarticle,weuseaemluatorwhichcombinessemiconductord

4、eviceandcircuittosimulatetheburningprocessofMESFETundertheimpacteofstrongelectromagneticpulse,studyonfailuremechanism,andprovidesabasisforstrongelectromagneticpulseprotection.TheresultsshowthatthestrongelectromagneticpulsereachesacertainthresholdandcausestheMESFETtoburn.Thethresholdisrelatedtotheri

5、setimeofthestrongelectromagneticpulse.Accordingtothesimulationresults,theshieldingofthestrongelectromagneticpulsecanbecarriedout.Keywords:Strongelectromagneticpulse;MetalEpitaxial-SemiconductorFieldTransistor;Simulation0引言磁脉冲的防护非常有意义。电子设备已广泛应用于现代社会，电磁干扰对电子[1]1仿真模型设备造成的破坏和所带来的事故并不鲜见，对于电磁干扰破坏的机理和电磁防护

6、研究变得越发重要。强电磁1.1MESFET模型与低噪声放大器模型脉冲作为一种重要的电磁干扰形式，其作用范围和危害仿真使用半导体器件-电路联合仿真器，仿真器由巨大，有必要研究强电磁脉冲对于电子系统的危害，以电路仿真器和器件仿真器构成，两者通过器件电路耦指导相应的防护措施。本文针对强电磁脉冲对低噪声放合算法联合在一起。仿真器考虑了半导体的高温强电大器中微波场效应管（MetalEpitaxial-Semiconductor场效应，给定器件的内部结构（包括掺杂等）和电路FieldTransistor，MESFET）的烧毁作用，使用半导体器拓扑（以网单形式输入），仿真器可以计算出电路各节件-电路联合仿

7、真器仿真电磁脉冲上升时间对微波场效点的电压电流和器件内部的状态（包括电场、载流子、应晶体管放大电路的影响，并对仿真结果开展研究。低温度分布等）。噪声放大器电路用于射频前端，是常见的射频模拟电仿真参考NEC公司型号为NE76118的GaAs路，对其中半导体器件的强电磁脉冲效应进行研究，有MESFET结构，对其中单个GaAsMESFET进行建模，助于对强电磁脉冲烧毁上述电路机理的理解，对于强电MESFET模型的参