طراحی و ساخت محدودساز پلاسمایی به منظور محافظت از سامانه‌های مخابراتی

انرژی پالس‌های الکترومغناطیسی باعث اختلال و از کار افتادگی سامانه های الکترونیکی به‌کار رفته در رادارها و تجهیزات ارتباطی نظیر سامانه الینت می شوند. میزان نفوذ امواج الکترومغناطیسی توان بالا و میدان‌های الکتریکی آن  بر تجهیزات به دو مولفه شدت میدان الکتریکی و نحوه پوشش هدف بستگی دارد. پلاسما یکی از راه‌های محافظت در برابر تهدیدات الکترومغناطیس می‌باشد. هنگامی‌که پالس الکترومغناطیسی در محدودساز پلاسمایی پخش می‌شود، ذرات بار شتاب می‌گیرند و میدان مغناطیسی ناشی از موج الکترومغناطیسی حادث شده، می‌تواند حالت گاز را به پلاسما تغییر دهد. در این مقاله، تئوری طراحی یک محدود‌ساز پلاسمایی در در محدوده فرکانسی 1/8 تا 2/8 گیگاهرتز با ساختاری جدید نشان داده شده است. با معرفی انواع منابع ایجاد توان به تحلیل عددی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی محدودساز پلاسمایی پرداخته شده و نمونه اولیه محدودساز پلاسمایی برای حفاظت از گیرنده الینت در توان 1200 وات و 1800 وات مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج اندازه گیری‌شده، ضریب بازتاب از پورت ورودی را  کمتر از 10 دسی‌یل در بازه فرکانس کاری نشان می دهد. پس از بهینه‌سازی مقدار h در 19 میلی‌متر و مقدار n حدود 46 میلی‌متر به‌دست آمد که در نمونه ساخته شده ما آن را 47 میلی‌متر یعنی دقیقا در مرکز قرار دادیم. نتایج آزمایشگاهی  به هنگام وقوع پالس‌های توان بالا همگرایی بالایی با نتایج روش اجزا محدود را نشان می‌دهد.

The design and fabrication of a plasma limiter to protect communication systems

The energy from electromagnetic pulses causes disruptions and sometimes failure in the performance of the electronic systems used in radars and communications equipment such as the ELINT system. The rate  of influence of highpowered electromagnetic waves and their electric fields on the equipment depends on two parameters: the intensity of the electric field and  the target coating method. The plasma is a means of protection against electromagnetic threats. When an electromagnetic pulse is propagated through a plasma limiter, the charge particles accelerate, and the magnetic field generated by the electromagnetic wave can change the state of the gas to plasma. In this paper, the design theory of a plasma limiter based on a new structure at 1.8 to 2.8 GHz is presented. By introducing various power generation sources, numerical analysis, simulation and optimization is carried out for the plasma limiter and the prototype of plasma limiter intended to protect the ELINT receiver in the frequency range of 1.8 to 2.8 GHz at 1200 and 1800 w is tested. The measured results show that the return loss is better than 10 dB at 1.8 to 2.8 GHz. After optimization, the value of h is obtained in 19 mm and the value of n is found to be about 46 mm, which in the constructed sample, we place it at 47 mm, exactly in the center.  The laboratory results during high power pulses show an excellent agreement with respect to the finite element method.