星載延時(shí)放大組件技術(shù)攻關(guān)管理

楊 成，黃 瑋，丁 波

星載延時(shí)放大組件技術(shù)攻關(guān)管理

楊 成，黃 瑋，丁 波

隨著航天技術(shù)得發(fā)展，高分辨率星載雷達(dá)需求越來越旺盛，對(duì)高分辨率雷達(dá)的寬帶、超寬帶、多功能等需求越來越迫切，延時(shí)放大組件是解決該需求的核心，做好延時(shí)放大組件技術(shù)攻關(guān)，為下一代星載寬帶SAR任務(wù)實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

延時(shí)放大組件；計(jì)劃管理；物資管理

一、引言

航天雷達(dá)技術(shù)日新月異，寬帶、一體化、多功能等高分辨技術(shù)逐漸被星載SAR采納，延時(shí)放大組件解決了寬帶孔徑效應(yīng)，成為眾多高分辨率雷達(dá)應(yīng)用的關(guān)鍵核心部件，成為高分辨SAR領(lǐng)域的新寵。

由于相控陣?yán)走_(dá)陣列天線存在孔徑效應(yīng)，孔徑渡越時(shí)間會(huì)造成陣內(nèi)相位差與空間相位差，二者之差引起天線波束指向偏移。為解決該差別，工程上使用了移相器實(shí)現(xiàn)陣內(nèi)相位差，由于移相器不能隨頻率而變化，因而天線波束指向偏移將隨著頻率變化而變化。

孔徑渡越時(shí)間的存在，會(huì)造成不同天線單元輻射信號(hào)到達(dá)目標(biāo)時(shí)間不一致，或者天線陣列上接收到的信號(hào)不能同時(shí)相加，造成接收機(jī)接收波形失真，孔徑渡越時(shí)間越長(zhǎng)，失真越嚴(yán)重。因此，延時(shí)放大組件技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，延時(shí)放大組件產(chǎn)生的2π的移相量，單位時(shí)延長(zhǎng)度選中心頻率的整波長(zhǎng)，做成數(shù)字移相，方便計(jì)算機(jī)控制。使用延時(shí)放大組件后，每個(gè)天線單元接收信號(hào)之間的時(shí)間差補(bǔ)償?shù)胶侠矸秶?。因此帶寬可以比較寬，能夠滿足SAR的高分辨率需求。

近幾年，國(guó)外寬帶相控陣技術(shù)迅速發(fā)展，美國(guó)、德國(guó)等延時(shí)放大技術(shù)已進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)階段，而目前研發(fā)國(guó)產(chǎn)化延時(shí)放大組件存在較大難度，主要是：小體積、高集成，具體需要攻關(guān)的電路模塊還有衰減電路、調(diào)相單元、微波多層網(wǎng)絡(luò)、長(zhǎng)線內(nèi)部互耦，以及組件一體化集成設(shè)計(jì)等新興電路。

二、延時(shí)放大組件技術(shù)攻關(guān)組織策劃

（一）管理策劃

延時(shí)放大組件作為新研關(guān)鍵技術(shù)，必須通過精心策劃、周密組織、保障到位、緊盯目標(biāo)、嚴(yán)抓不放才能確保組織措施落實(shí)和管理到位。

經(jīng)論證和調(diào)研形成策劃思路如下圖，并在實(shí)現(xiàn)過程中逐步完成的攻關(guān)流程圖。

經(jīng)過對(duì)研究人員的選取，盡量從有航天經(jīng)驗(yàn)、工程經(jīng)驗(yàn)、數(shù)字移相器研發(fā)、具有較強(qiáng)計(jì)算及仿真能力的人員中選擇。通過對(duì)研發(fā)人員的選擇，逐步開展對(duì)需求的論證與分析，查找資料，選擇不同實(shí)現(xiàn)方案，在電訊、結(jié)構(gòu)、工藝范疇開展討論，調(diào)研元器件供應(yīng)情況，收集匯總，實(shí)施建模，確定攻關(guān)的集中方案和攻關(guān)的保障條件。通過試生產(chǎn)、測(cè)試，逐步淘汰不合理、不科學(xué)、不經(jīng)濟(jì)的方案，形成優(yōu)選方案。再集中精力、集中經(jīng)費(fèi)，有的放矢的開展全方位研究（如上圖中方案三所示）。

在八次技術(shù)翻身攻關(guān)中，每一次攻關(guān)都具有獨(dú)特的目的，連續(xù)的意義。在第一次攻關(guān)中，針對(duì)延時(shí)放大組件的延時(shí)性能，設(shè)計(jì)5位延時(shí)模塊，放大鏈路采用一級(jí)放大。第二次攻關(guān)在第一次的基礎(chǔ)上根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，優(yōu)化仿真，改進(jìn)延時(shí)模塊幅相性能，放大鏈路增加到二級(jí)，實(shí)現(xiàn)增益要求。第三次攻關(guān)，實(shí)施了PIN管開關(guān)與砷化鎵開關(guān)芯片的對(duì)比試驗(yàn)，確定了開關(guān)方案，同時(shí)考慮降低功耗方案，提出小損耗一切二壓控開關(guān)芯片方案。第四次攻關(guān)，在開關(guān)芯片上增加均衡器，改善了帶內(nèi)幅度斜率，同時(shí)通過仿真優(yōu)化了端口駐波。第五次攻關(guān)，進(jìn)一步調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，滿足帶內(nèi)幅度特性、幅度一致性、寄生調(diào)幅，優(yōu)化延時(shí)模塊開關(guān)切換電路，解決鏈路間的匹配。第六次攻關(guān)，調(diào)整驗(yàn)證數(shù)據(jù)，確定延時(shí)放大組件模塊間級(jí)聯(lián)位置方式，修正紋波特性，產(chǎn)品逐漸接近指標(biāo)要求。第七次攻關(guān)，將延時(shí)放大組件中模塊分開測(cè)試，逐級(jí)再確認(rèn)，尋找優(yōu)化位置和薄弱環(huán)節(jié)。第八次攻關(guān)，將優(yōu)化參數(shù)調(diào)整，微波多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，去除長(zhǎng)線互耦，形成一體化集成設(shè)計(jì)圖紙。

在整個(gè)技術(shù)攻關(guān)中，圖紙、生產(chǎn)、元器件、組裝、測(cè)試、試驗(yàn)的次數(shù)和重復(fù)頻率之高，對(duì)管理保障提出了很高的要求，在管理的每個(gè)環(huán)節(jié)跟蹤及時(shí)、計(jì)劃落實(shí)、按時(shí)齊套、設(shè)備保障、測(cè)調(diào)精細(xì)、分析與小結(jié)都是尤為重要。

（二）元器件策劃

元器件作為關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)中最重要的保障手段，從方案論證的元器件選用起就開始制約技術(shù)攻關(guān)的研制緊張，其中元器件供應(yīng)的保障度、及時(shí)性、齊套率是保證延時(shí)放大組件技術(shù)攻關(guān)的核心之一。在元器件選用階段，提供目前型號(hào)航天產(chǎn)品優(yōu)選目錄和恒天合格供應(yīng)商目錄，在選用時(shí)，從長(zhǎng)期配套，有良好合作關(guān)系的廠家和供應(yīng)商中選擇可用元器件或元器件需求，獲得可以得到的元器件或需要新研發(fā)元器件的預(yù)案、版圖等。從元器件的供應(yīng)情況來調(diào)整關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的研制流程，使得延時(shí)放大組件的研制過程也是國(guó)產(chǎn)配套元器件的發(fā)展過程，不僅延時(shí)放大組件研制成功，一批為之配套的新器件也同步誕生，為我國(guó)微波元器件型譜又添上了一筆。

在延時(shí)放大組件技術(shù)攻關(guān)過程中，元器件的供應(yīng)也采取策劃論證，拿出了保障方案，在供應(yīng)的速度、經(jīng)費(fèi)、主動(dòng)性等方面獲得了良好的收益。比如：特事特辦，在設(shè)計(jì)部門緊急情況下向廠家或供應(yīng)商支取元器件，預(yù)算、領(lǐng)料、出庫等手續(xù)后辦理。再如：立足給廠家或供應(yīng)商申報(bào)新品，充分利用新品中的試用件，盡最大可能是廠家或供應(yīng)商利益不損失，使研制經(jīng)費(fèi)最大節(jié)約。再如：利用廠家或供應(yīng)商研發(fā)的樣片，聯(lián)合開展測(cè)試性能對(duì)比與研討，從而使廠家或供應(yīng)商清楚的知道需求，大大縮短元器件的技術(shù)翻身頻率，使得攻關(guān)預(yù)算在第六次就基本實(shí)現(xiàn)性能。

三、技術(shù)攻關(guān)成果轉(zhuǎn)化

（一）元器件向型譜轉(zhuǎn)化

利用技術(shù)攻關(guān)成果，固化設(shè)計(jì)的技術(shù)狀態(tài)，固化圖紙，研究確定元器件從低等級(jí)向高等級(jí)發(fā)展的過程，確定元器件規(guī)范，通過航天系統(tǒng)內(nèi)的元器件專家評(píng)審，固化元器件篩選和考核要求，通過元器件規(guī)范的實(shí)施，為元器件走向型譜邁出了重要一步。

（二）向可生產(chǎn)性轉(zhuǎn)化

在技術(shù)攻關(guān)結(jié)束后，圖紙已經(jīng)確定，相應(yīng)的機(jī)械加工工藝，數(shù)控程序都必須固化下來，針對(duì)今后的量產(chǎn)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)制造配套生產(chǎn)的工裝模具，并試用工裝模具進(jìn)入生產(chǎn)，形成首件產(chǎn)品，實(shí)施鑒定。這些工作有力地為延時(shí)放大組件的量產(chǎn)做好了可生產(chǎn)性的準(zhǔn)備。

四、小結(jié)

經(jīng)過一年多的延時(shí)放大組件技術(shù)攻關(guān)，在時(shí)間上、成本上、技術(shù)收益上均取得較大進(jìn)展，使我們認(rèn)識(shí)到關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)是一個(gè)航天型號(hào)研制的核心，核心不攻破，關(guān)鍵技術(shù)不確定，與之配套的接口、尺寸等不能確定，會(huì)影響整個(gè)SAR系統(tǒng)的研制，甚至?xí)绊懻麄€(gè)衛(wèi)星的進(jìn)度。因此，牢牢抓住工作核心，集中精力、緊盯不放地抓住關(guān)鍵技術(shù)，就等于抓住了整個(gè)型號(hào)產(chǎn)品的命脈，就是抓住了計(jì)劃，這才是大管理中的小核心，是我們工作中的重中之重。

[1]袁家軍.神舟飛船系統(tǒng)工程管理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006，1.

[2]黃本誠(chéng)，馬有禮.航天器空間環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2002，1.

F124.3

A

1008-4428（2017）09-37-02

楊成，男，南京電子技術(shù)研究所，研究方向：航天產(chǎn)品項(xiàng)目管理；

黃瑋，女，南京電子技術(shù)研究所，研究方向：航天產(chǎn)品物資管理；

丁波，男，南京電子技術(shù)研究所，研究方向：航天產(chǎn)品項(xiàng)目管理。