高功率微波作用下的计算机系统失效机理研究.pdfVIP

摘要 摘 要 由于高功率微波及其加固技术对于国家安全的重要意义，所以非常有必要对 高功率微波的效应进行深入的研究。高功率微波对电子系统有很强的破坏作用， 而计算机作为电子系统的核心，半导体器件又是计算机系统的基石，因此，对计 算机及组成计算机系统的半导体器件的高功率微波效应进行研究，其重要性不言 而喻。 我们在研究计算机系统以及半导体器件的高功率微波效应时，着力于实验和 理论这两个方面，实验手段作为理论的基础和依托。把实验与理论研究结合起来， 这对于计算机在高功率微波作用下的失效效应的研究是必不可少的。本文的主要 工作在 以下几方面。 首先，以计算机为实验对象，建立高功率微波实验系统，测定计算机在高功 率微波作用下的干扰、失效阐值，获得HPM参数与计算机失效闭值的关系。实验 发现，高功率微波的场强、脉宽等参数对计算机失效闭值的影响很大，场强、脉 宽越大，则计算机的失效闭值越小。 其次，对高功率微波的作用机理做了详细的论述，系统分析了典型半导体器 件的失效机理，同时，并讨论了结型半导体、MOs等器件的毁伤机制。HPM的作 用可 以通过热效应和电效应两种方式表现出来，半导体器件的毁伤过程中，热效 应起主要作用。对于结型半导体、MOs等器件，主要的毁伤机理是二次击穿效应。 再次，计算、讨论并分析了高功率微波孔洞祸合，以及GTEM小室内的电磁 场分布。为确定高功率微波腔体藕合效果，文中的计算从Maxwell方程组和电子 流体方程组出发，研究了高功率微波与腔体非线性祸合的过程。GTEM 小室是专 门用于提供微波测试环境的，由于 GTEM室的特殊设计，其内部的电磁场可以近 似为平面场，这为计算GTEM小室内的电磁场分布提供了很大方便。 最后，对HPM作用下的矩形腔体内电磁场进行了模拟仿真，获得了模拟仿真 数据。当然，为了使文章更系统、丰富，必不可少的，在本文中也涉及到了有关 摘要 当前高功率微波的研究现状等其它内容。 本课题是系统研究中的一环，能够实现承上启下的作用，其研究途径及研究 方法为下一步的电子系统整机微波毁伤理论分析与论证奠定了基础。 关键词:高功率微波，计算机系统，半导体器件，干扰失效机理 Abstract Abstract Becausethetechnologyofhighpowermicrowaveandanti-microwaveisvery importantfornationaldefense,studythehighpowermicrowaveeffectisnecessary.The highpowermicrowavecandamageelectronicssystem.Thecomputeriscoreof electronicssystem,andthesemiconductorcomponentisbasisofcomputer,sostudyitis verysignificant Inthisstudyofhighpowermicrowaveeffectonthesystemofcomputerand semiconductorcomponent,hastwohands.Oneisexperiment,theotheristheory.The experimentisbasisoftheory,sobeignored.Thispapermainlyworksatfollowing severalaspects First,ouraim istobuildahighpowermicrowaveexperimentsystem,witha computertakenastoexperimentobject.Wecanmeasurecomputersthresholdof interferenceandinvalidationthroughexperiment,andacquiretherelationbetween HPM parametersandthethresholdofcomputerinvalidation.Itisdetecte