S波段高功率速调管发射机的设计VIP免费

第29卷第5期2007年5月现代雷达ModernRadarV01．29No．5Mav200793收／发技术S波段高功率速调管发射机的设计+何其文，张建华(华东电子工程研究所，合肥230031)【摘要】介绍了一种s波段高功率单注速调管发射机，叙述了发射机的组成形式并给出了其主要性能指标。重点介绍了该雷达发射机所采用的高可靠组合式固态调制器技术、大功率高稳定度集中式高压电源技术、大功率高压电源软启动技术、高压大功率固态反馈式de—Q稳幅技术、高压大功率集中式固态充电开关技术以及完备的监控保护、大电流回路的走线和结构设计等，最后展望了它广阔的应用前景。【关键词】雷达；发射机；速调管；调制器中图分类号：TN83文献标识码：ADesignofS-bandHighPowerKlystronTransmitterHEQi．wen．ZHANGJian—hua(EastChinaResearchInstituteofElectronicEngineering，Hefei230031。China)【Abstract】ThispaperdepictsanS-bandhighpowersinglebeamtransmitter．Theformofthetransmitterandthemainpa—rametersareintroduced．Itemphasizesgreatreliabilitycombinedsolid—statemodulatortechnology，highpowerandgreatstabiliza—tioncentralizedhighpowertechnology，highpowersoft—starttechnology-highpowersolid—statefeedbackde—Qsteadyvoltagetech·nology-highpowercentralizedsdid—statechargingswitchtechnology，maturecontrolandprotectcircuit，thestructuredesignofgreatcurrentcircuitandSOonthoseareusedinthistransmitter．Finallyweexpectthebroadapplicationforeground．【Keywords】radar；transmitter；klystron；modulater0引言现代雷达技术的发展，对雷达发射机各种性能指标提出了更高的更加苛刻的要求。对于中远程三座标警戒引导雷达，要求发射机输出信号具有足够大的功率和优良的频谱特性。为了提高雷达的技战术性能，要求发射机具有很高的可靠性、使用性和机动性。发射机的设计质量对雷达整机的质量具有直接的、重要的影响‘¨。1发射机原理和主要性能指标1．1发射机原理本文介绍的s波段高功率发射机采用主振放大形式，前级采用固态放大器，末级采用单注速调管放大器。除高功率速调管外，发射机其他部分完全固态化。发射机的简化框图如图1所示。来自雷达频率源的5～15dBmW射频信号，经前级固态放大器放大到160W，为了适应速调管对射频激励信号的离散性要求，固态放大器的射频输出信号通过10dB可变衰减器调节后馈人速调管输入腔，末s收稿日期：2006．12-08修订日期：2007-04．-03级速调管放大器将射频激励信号放大到800kW并从输出窗经打火驻波检测弯头、高功率隔离器、波导定向耦合器送到天线。圈圈圈叠50Hz380V同态放大器隔离器||恻洲耋高压电源H固态调制IU灯丝电源图1发射机简化框图灯丝电源是给速调管灯丝提供加热电源的，阴极受灯丝加热后发射电子∽。]。该电源采用同步间断式50Hz交流电源，与脉冲重复频率不同步的电源纹波的影响由每个脉冲前正好阻断其供电来消除。在该方式中，调制脉冲期间的灯丝电压都是相同的且为零。用MOS场效应开关管来控制灯丝电源的通断。在射频脉冲激励期间，速调管灯丝电源同步间断，消除了速调管灯丝电源的不稳定对系统稳定度的影响。万方数据94现代雷达29卷磁场电源的作用是为速调管放大器的聚焦线圈提供恒流电源，产生恒定磁场使电子注聚焦于管子的腔体轴线附近，有效控制速调管的直流特别是高频状态时的电子通过率。磁场电源采用高频开关电源，输出电流大小宽范围连续可调，以方便不同速调管高频特性的不同需要，其稳流精度为1％o。1．2发射机主要性能指标(1)频率范围：s波段，带宽大于10％；(2)输入激励功率：5—15dBm；(3)射频输出功率：I>800kW；(4)脉冲宽度：40Ixs；(5)重复频率：275Hz；(6)系统稳定度：≥50dB；(7)带内输出功率起伏：<1．5dB；(8)可靠性：MTBF>1250h，MTTR<0．5h；(9)机动性：拆收时间<5min，架设时间到开机状态<5min，到满功率状态<20rain。2发射机采用的主要技术2．1高可靠、固态组合调制器技术为达到高可靠性的设计目标，在该调制器的设计中应用了固态组合调制器技术。调制器的放电电路由10个放电组件组合而成，每个...