为了简便快捷地计算微波击穿电场, 依据电子扩散模型的基本理论, 结合气体放电的基本参量, 应用特征扩散长度的概念, 给出了适合于规则结构微波部件的击穿电场的计算方法。为避免各种气体参数的不确定性对计算准确度的影响, 对等效直流电场与特征扩散长度之间的实验关系进行了拟合, 并根据等效直流电场的定义, 得出了一个适用于较高气压范围的击穿电场计算表达式。为了将该计算表达式扩展到更低的气压范围, 综合考虑了电子扩散模型和基于二次电子发射现象的真空微放电机理, 引入了一个合理形式的等效扩散长度, 进一步给出了适合于更广气压范围的微波击穿电场的计算表达式, 计算结果更符合A.D.Macdonald的实验结果。

针对微波通过封装腔体狭缝出现的共振增强效应和击穿特性开展研究，重点研究影响高功率微波辐射传输通道上的防护因素—微波击穿时间、传输能量等。研究结果表明：在微波击穿防护过程中，如果在腔体强电场区域存在自由电子，使得不存在较长的击穿时间延迟条件下，那么微波击穿将会是限制高功率微波通过狭缝进行能量传输的有效方法。

为保护电子设备不受高功率微波损坏,在矩形波导中嵌入等离子体限幅器.计算了不同气体的微波击穿场强随气体压强以及微波频率的变化规律.在高气压条件下(1 333～133 320 Pa),气体击穿场强随气压增大而增大,在计算的4种气体中Ne的击穿场强最小;低气压条件下(1.333 2～133.32 Pa),气体击穿场强随气压增大而减小,且Xe具有最小击穿场强.高气压条件下气体的击穿场强明显高于低气压下的击穿场强.计算结果表明:当填充133.32 Pa的Xe时,限幅器能够在约30 km范围内,有效地防护10 GW级高功率微波对电子设备的损坏.

介绍了同轴电缆头和转接头的HPM击穿实验研究方法,给出了几种电缆头和转接头微波击穿功率随微波频率、脉冲宽度、重复频率和脉冲持续时间变化规律的实验研究结果.结果表明:微波击穿发生在同轴电缆头连接处,是电缆接头沿面滑闪,且击穿功率随同轴电缆及转接头尺寸的减小而降低;击穿功率也随微波脉冲宽度(30 ns～1 μs)的增大而减小,并且在100 ns附近有一拐点;在低重复频率(1～1000 Hz)下,重频对击穿功率的影响不大;微波频率在2.856～9.37 GHz变化时，微波频率对击穿功率的影响不明显;微波脉冲宽度较窄时(几十ns以下),击穿功率随持续时间变化不大,脉冲宽度较宽时(百ns以上),击穿阈值随持续时间的增大而下降.

建立了利用储能切换法实现微波脉冲压缩的实验装置并进行了实验研究。在输入脉冲功率为2.7MW,脉冲宽度为1.4μs的情况下,脉冲压缩功率增益近40,输出微波脉冲功率为106MW,脉宽为13～14ns。实验结果表明输出功率增益与气压和气体成分没有明显的联系,气体击穿的分散性可能是导致输出功率增益波动的主要原因。