通信论文一种机载小型化雷达发射机的设计.doc
《通信论文一种机载小型化雷达发射机的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《通信论文一种机载小型化雷达发射机的设计.doc(3页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、一种机载小型化雷达发射机的设计 *柳拓鹏(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088)摘要:介绍了一种适用于机载雷达或电子对抗系统的小型化雷达发射机,给出了系统的设计指标及组成框图,并对工程设计中的高压开关电源技术、脉冲调制器技术、发射机控制及保护、高压固态绝缘、热设计等多项关键技术进行了探讨并给出具体的实现方法,对发射机的主要设计参数进行了分析计算,结合实际的工程设计,对计算结果的工程修正原则及方法进行了探讨,最后给出了该发射机的实验热测结果和实物照片,对该发射机的应用前景进行了分析和预期。 关键词:连续波;全桥移相;调制器;固态绝缘 1引言 机载环境下,雷达系统对发射机的体积
2、、重量提出了苛刻的要求。本文介绍了一种针对机载环境设计的中功率、小型化、宽带雷达发射机。该发射机经过机载实验验证,工作稳定可靠,在机载雷达系统、电子对抗系统中具有很好的应用前景。 发射机的结构形式采用模块化设计,便于批量生产,可采用多个模块进行功率合成,实现大功率的机载雷达或电子对抗设备。 2发射机系统组成及主要技术指标2.1发射机主要设计指标工作频率:X波段发射信号脉冲宽度:2s连续波输出功率(连续波):50W带内起伏:不大于1.5dB发射脉冲重复频率:040kHz调制脉冲上升时间、下降时间:100ns输入电源:28VDC10%重量:6kg2.2发射机组成发射机组成框图如图1所示,发射机主要
3、由行波管、灯丝电源、高压电源、调制器、控保、冷却和输出微波器件等组成。调制器将主控台送来的时序信号转化为控制行波管通断的聚焦极控制信号;高压电源提供合乎要求的阴极高压及收集极高压;冷却设计确保行波管、高压电源及其他电路在规定的环境温度下可靠工作。控保电路进行开关机时序的互锁控制及在故障时提供可靠保护、进行故障隔离及定位。射频输出部分由环行器、定向耦合器组成,环行器保证在负载失配的情况下行波管不损坏,耦合器用于发射机输出状态的监测。 图1发射机组成框图 3关键技术3.1小型化、高功率密度开关电源设计为了实现小型化、轻重量的要求,行波管直流高压采用串联馈电。高压电源原理图如图2所示,采用全桥移相软
4、开关电路拓扑,开关管U1和U2、U3和U4分别受两组互补的驱动信号控制,L1为谐振电感,利用L1和功率MOSFET输出电容的谐振,可使4个开关管依次在零电压下导通,实现恒频软开关。C1为隔直电容,其作用是避免因电路特性不对称产生直流偏磁而导致变压器饱和。开关工作频率为100kHz,最大占空比为95%。阴极高压输出EK=-4 100 V,收集极高压输出EC=-2100V,收集极电流IC=152 mA,管体电流IH=1.5mA,一次电源采用28VDC,假定高压电源变换效率为85%,则高压电源供电功率为Pin=EKIH+ECIC=325W (1)图2高压电源实现原理图在高压电源设计中,高压变压器采用
5、扁平结构,以减小体积;为了减小高压变压器分布电容,高压端整流电路采用倍压整流。在最小直流输入条件下,高压电源变压器总变比为n =VoutVinD0.5=91 (2)隔直电容不参与谐振,本高压电源初级供电电压较低,其谐振回路电流较大,则要求隔直电容具有很好的高频性能、具有较大的额定交流电流能力,在此选择多只聚丙烯薄膜电容并联实现。 实际使用中,该高压电源满载情况下效率优于92%。 3.2聚焦极脉冲调制器设计 本发射机行波管采用聚焦极脉冲调制,聚焦极正偏压为0V,聚焦极截至偏压为-1200V。调制视频脉冲在低电位产生,并进行时序编码,产生两路控制脉冲,分别经高压光耦、变压器隔离后送高电位驱动开启和
6、截尾开关。为了保证调制器有较好的前后沿,本调制器选用IXYS公司的IX-BH9N160作为调制开关管,调制器实现原理如图3所示。R3保证在脉冲间歇期间行波管处于关断状态。R2,R3为调制器充电回路及放电回路的限流电阻。调制器中采用TVS作为打火保护,在行波管打火时,聚焦极先于阴极接地,从而使调制开关承受阴极高压,在此设置TVS用于吸收从打火到保护电路动作阶段所产生的能量,从而保证调制器不损坏3。 图3调制器实现原理 本发射机所采用行波管聚焦极与阴极之间的分布电容约为200pF,实际使用中,调制器电路本身的分布电容有可能远大于行波管聚焦极与阴极之间的分布电容,在本设计中,分布电容按510pF进行
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 通信 论文 一种 机载 小型化 雷达 发射机 设计
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4140247.html