X频段速调管发射机现状及发展趋势分析

作为深空探测系统核心组成部分之一的发射机,必须为深空探测系统提供大功率的射频能量,使之能探测更远的目标。速调管发射机的突出优点是具有输出大功率的能力,同时工作在X频段,具有较高的效率,且研制成本较低,这些特点是固态发射机所不具备的。因此,研制高转换效率、高可靠性和高输出功率的速调管发射机,是深空探测成功的关键。文中介绍了X频段连续波速调管发射机国外发展现状,并对国内现状和发展趋势进行了分析,利用现有技术,开展大功率连续波速调管发射机研究,为深空探测事业的发展提供了参考。     

X频段1000W连续波固态高功放研制

X频段1 000 W连续波高功放采用了全固态方案。但受到单个固态器件输出功率量级的限制,必须采用功率合成的技术途径实现。方案采用模块化设计技术、独立散热技术、分散滤波技术、灵活的调幅调相技术和模块化合成技术等多种先进措施,使设备各项技术指标都达到了设计指标,满足了实验要求,合成效率达到80%以上。由于采用模块化方案,因此较易实现设备的维护和维修。其稳定性和可靠性也已历经了2年多的实验验证,未出现问题。     

一种X 频段100kW 液冷谐波滤波器设计

大功率速调管发射机除产生所需主频功率外,还产生大量不需要的谐波功率,为防止发射机谐波干扰其它电子设备,通常在发射馈线系统中插入谐波滤波器。在对比分析了国内外微波滤波器现状的基础上,对超高功率微波滤波器的机理进行了分析和研究,针对X 频段100 kW 谐波滤波器重点研究了滤波器的冷挤压成形技术、高密度散热技术和热仿真技术等关键技术,通过仿真设计和反复试验,研制出一套X 频段100kW 谐波滤波器。经过测试和上机验证,完全满足技术指标要求,达到了研究目的。     

X波段连续波速调管的研究

本文介绍了X波段连续波速调管的设计过程,包括电子枪、永磁聚焦系统、高频系统和整管性能的设计,并制成整管进行测试,输出功率大于18 kW,效率大于30%,增益大于40 dB。     

CPI CENIV 2003速调管高功放在我站的应用

我台为了适应安全播出的工作需要，在广电总局的大力支持下，完成了速调管高功率放大器的更新、安装及调试任务。新设备是美国CPI公司的GENIV 2003系列速调管高功率放大器。最大功率输出3．35kW。其设备工作稳定，整个系统应对突发事件的安全系数大大增加。     

X频段室外型400W功率放大器设计与实现

基于在执行航天测控X频段TT&C任务时上行链路需配备功率放大器的需要,给出了X频段室外型400 W功率放大器的设计方案,详细阐述了大功率整机合成技术和高效散热技术,明确了功放研制过程中的关键技术,结合系统测试给出了功放的测试数据并进行了分析。利用该方法设计的X频段室外型400 W功率放大器已成功应用在实际工程中。测试结果表明,功放的性能指标满足系统要求。     

X波段大功率脉冲速调管的研制

主要介绍了用于气象雷达的X波段大功率脉冲速调管的研制情况,包括高频系统设计、电子光学系统设计和试验结果。     

X频段地面站对星免校相自跟踪方法研究

目前大部分航天测控地面站在X频段不具备有塔校相条件,且常用的对星快速校相等无塔校相方法受到多种因素限制。为了实现地面站对星免校相自跟踪,提出通过系统闭环方式校相对跟踪和、差链路的相对相位和相对增益变化进行监测,当跟踪链路受温度变化或设备组合更改导致相位和增益发生变化后,通过系统闭环校相来推算系统跟踪链路的相位和灵敏度系数用于对星免校相自跟踪。该方法可解决X频段地面站需要对星快速校相且校相受限制时无法采用自跟踪方式执行任务的问题。     

10kW全固态调频发射机1.5kW功放的构成和常见故障

F103S-10kW发射机担负着宁夏人民广播电台对中央3套节目的转播任务,经过这几年的使用,证明了它的良好性能,本文重点介绍发射机1.5kW功率放大器的构成和常见故障的分析。     

S频段800W固态功放的研制

采用功放管合成、电路模块合成及插箱整机合成相结合的三级合成方案,研制成功了一种S频段连续波800W固态功放,经测试在2025—2120MHz频段,功放连续波输出功率1dB压缩点大于59dBm（800W）,增益大于68dB,功率附加效率25％,合成效率达到85％以上。     

基于ADS的基站功率放大器仿真实现

为了加快功率放大器的设计并降低网络运营成本提高网络质量,文中在详细分析基站功率放大器技术要求的基础上,主要论述了基站功率放大器的设计参数和仿真过程,提出了一种利用ADS软件进行功放仿真和设计的方法.利用该方法对中心频率为1960MHz基站功放的功率增益、功率附加效率、三阶互调等参数进行了仿真和设计,同时和测试结果进行了比较.结果表明利用该方法设计基站功放是可行的.     

宽带射频功放晶体管非线性输出电容研究

分析了GaN(氮化镓)HEMT(高电子迁移率晶体管)非线性输出电容Cout与宽带功放效率的关系。通过建立非线性电路模型分析得出,利用Cout控制漏极端电压电流波形能减轻对谐波阻抗的精确要求,使高效率阻抗区域扩大化,从而使宽带功放匹配变为可能。选用GaN HEMT器件设计2~3 GHz频段射频功率放大器,实测结果为该放大器最高漏极效率(DE)为81.7%,功率附加效率(PAE)78.3%,功率为40.75 dBm。在1 GHz带宽内PAE也可达65%以上。实测结果验证了原理分析的可靠性,提出的方法不仅可用于宽带GaN功率放大器设计,对其他类型的微波功放设计同样有借鉴作用。     

基站功率放大器的设计与仿真

为了缩短功率放大器的产品研发周期,降低其生产成本,但又不影响网络质量的要求,采用了高级设计系统进行基站功放的优化。针对基站由于受到周边环境的影响不能发挥预期效果的情况,提出一种新的基站功放设计方法,并且对中心频率为2 000 MHz基站功放的各种参数进行仿真优化,从而增大了基站的覆盖范围。通过同实际结果相比较验证了该方法非常有效。     

Harris 10kW全固态数字调频发射机功放故障分析及维护

功放是发射机的重要组成部分,功放正常工作与否直接影响发射机的正常工作。根据多年设备运行情况及维护经验,对哈里斯(Harris)10 kW全固态数字调频发射机功放故障作了详细的分析,并就日常维护作了简要介绍。     

大功率速调管在我国情报雷达中的应用及其技术发展趋势

介绍了目前我国情报雷达网的建设架构以及我国发展大功率速调管情报雷达的必要性。从工程应用方面介绍了中国科学院电子学研究所研制的大功率速调管在我国情报雷达中的使用情况。总结出一套既能提高雷达稳定性,又能延长速调管使用寿命的方法和技巧。最后针对工程应用中速调管与雷达系统不相适应的环节和相关问题提出了情报雷达用大功率速调管的技术发展趋势。     

16 kW 固态-前向波发射机高压电源

文中介绍了固态-前向波发射机系统的构成,根据前向波管的工作特性确定了电源采用的拓扑电路,简要介绍了16 kW 高压电源的组成、电源的开关机和电流闭环控制方法,对变压器及高压储能电容的设计方法进行了重点论述,最后给出了电源的实验电流波形和效率统计表,实验结果显示电源的效率很高达到88￡￥ ,各项指标都较好地满足了设计要求。     

WPF技术在无人机地面控制站中的应用

新一代Windows呈现基础(Windows Presentation Foundation,WPF)技术以其丰富的界面表现力和功能扩展能力而备受瞩目,并广泛应用于图形处理和界面设计上。针对某小型无人机,在地面控制站的设计中应用了WPF技术。分析了当前国内无人机地面站设计中的不足和WPF技术相对于传统技术的优势。针对国内无人机地面站发展的技术特点,详细探讨了WPF技术在无人机地面控制系统关键领域中的设计。在WPF的视频处理上,创新性地融入了Direct Show图像视频处理技术。通过飞行仿真系统测试以及野外试飞试验,验证了应用WPF技术所设计地面站系统满足无人机地面站的功能需求。     

高保真声频放大器的宽带化和高速化

论述了高保真声频功率放大器高速化、宽带化的必要性,指出了放大器频率响应、功率带宽、转换速率之间的关系,并提出了采用电流模技术拓展频响、提高放大器转换速率的方法。结合实验测试结果和主观听音评价,证实了放大器高速化、宽带化对音质的改进。