Методы и средства электромагнитного поражения радиоэлектронных средств

Причиной невосстанавливаемых отказов в большинстве случаев является тепловой пробой поражаемых полупроводниковых структур. Для длительностей импульсов СВЧ - излучения более 100нс критериальный уровень поражения (пороговое значение мощности Pпор - разрушающей структуру в результате тепловыделения) оценивается с помощью формулы Вунша-Белла:

Pпор = A · + B ·

где - длительность мощного СВЧ - импульса; А, В и С - коэффициенты, зависящие от зоны перехода полупроводниковых материалов, их теплоемкости теплопроводности, температуры нагрева и условий теплосъема.

Для "коротких" импульсов (0,1 - 1 мкс) наибольший вклад в вносит первое слагаемое (пропорциональное ), в диапазоне = 1ч 10 мкс - второе слагаемое, а для > 10 мкс - третье слагаемое.

Формулу (3.1) можно записать и для энергии поражения

На рис.1.3 представлены графики усредненных зависимостей пороговой энергии поражения от длительности СВЧ-импульсов для ТТЛ-схем, планарных транзисторов (рис.1.3 а) и интегральных макросхем с диэлектрической изоляцией элементов, гибридных аналоговых и цифровых микросхем (рис.1.3 б) в логарифмической шкале.

а)

б).

Рис.1.3 Зависимости пороговой энергии поражения транзисторных элементов (а) и микросхем (б) от длительности импульсов.

Интервалы между кривыми 1,3 для ТТЛ-схем и 2,4 для планарных транзисторов определяют возможные диапазоны соответствующих критериальных уровней поражения.

Зависимости 2,5 и 3,4 (рис.1.3, б) определяют соответственно нижнюю (линии 2,3) и верхнюю (линии 5,4) границы диапазонов возможных криериальных уровней поражения гибридных цифровых и аналоговых микросхем, а зависимость 1 (линия 1) - интегральных микросхем с диэлектрической изоляцией элементов.

Анализ графиков позволяет сделать вывод о границе применимости модели Вунша-Белла и о том. что энергия поражения убывает с укорочением СВЧ-импульса. Этот вывод очень важен для практического применения средств для электромагнитного (функционального) поражения.

Резкое уменьшение энергии на интервале от 100 до 5.10нс свидетельствует, по-видимому, о переходе где-то между 10 и 5 нс к другому механизму поражения, при котором главным фактором становится напряженность электрического поля СВЧ - импульса и скорость ее изменения, а нагрев является лишь фоном.

При длительностях импульсов СВЧ - излучения порядка единиц и десятков наносекунд функциональное поражение полупроводниковых структур может сопровождаться процессами, не укладывающимися в рамки тепловых моделей. Физические механизмы воздействия таких (сверхкоротких) СВЧ - импульсов на полупроводнике изучены еще недостаточно глубоко. Экспериментально установлено, что воздействие таких импульсов проводит чаще всего к возникновению временных отказов. Диапазон критериальных уровней поражения РЭС - главного параметра, определяющего невосстанавливаемые и восстанавливаемые отказы элементов поражаемых РЭС - составляет четыре-пять порядков. На рис.1.4 приведены типовые данные о критериальных уровнях поражения различных полупроводниковых элементов (1-мощные транзисторы; 2-тринисторы; 3-германиевые транзисторы; 4-переключающие транзисторы; 5-маломощные транзисторы; 6-выпрямительные диоды; 7-опорные диоды; 8-коммутирующие диоды; 9-диоды с точечным контактом; 10-СВЧ - диоды; 11 - интегральные микросхемы).

Перейти на страницу: 1 2 3

Прочтите также:

Построение рациональной системы обнаружения с минимальной стоимостью при заданных показателях качества
система обнаружение безотказный В настоящее время посягательства против собственности составляют значительно больше половины всех преступлений. Вероятность стать жертвой ...

Расчёт оборудования областного узла сети документальной электросвязи (ДЭС)
В курсовой работе необходимо спроектировать областную сеть ДЭС, привести её структуру и описание. Рассчитать оконечные и внутритерриториальные участки, потоки через ЦКС, оборудовани ...

Основы проектирования AWG
Известно, что оптическое волокно является средой, которая позволяет передавать огромные потоки информации. В первое время для деления громадной полосы пропускания отдельного волокна на ...

Основные разделы

2021 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru