微波固態發射機關鍵技術研究

王波　王朋博　晁衛東

摘要：固態雷達發射機由上部放大設備、尾端功率放大設備和配電設備組成，即控制和保護設備、冷卻器、合成器和電源燈。固態發射機使用壽命長，操作比價格更靈活。它可以降低工作壓力，并在發生故障時軟化。因此，近年來，固態發射機引起了許多科學家的關注。介紹了固態雷達發射機應用中的幾個關鍵技術。

關鍵詞：固態雷達;發射器;關機技術;研究分析

在固態發射設備中，功率放大設備是核心設備。對于大型固態發射機，功率結構的數量不到幾十或幾百個。器件的性能直接影響固態發射機的工作效果。由于該裝置的功率放大器受到體積、重量等因素的限制，其輸出功率受到一定的限制。在實際運行中，應采用綜合電源技術，以滿足高性能的要求。

一、固態雷達發射機概述

目前，最常見的固態雷達發射機主要分為兩類：集中式合成固態發射機和分布式有源合成相控陣雷達發射機。不同的結構有不同的特點，相應的應用環境和良好的操作也不同。必須根據實際情況和需求選擇合適的設備。

1.固態變送器的集中合成。集中合成固態發射機的主要部件是功率放大模塊。微波合成技術可以在性能上實現和組合，從而有效地滿足系統的有限要求。與傳統的真空微波管發射機相比，集中合成合成固態發射機無需陰極加熱即可啟動，器件壽命長，無陰極加熱功耗。電源模塊的參數小于電壓參數（控制在50V以下），無需配置大功率高壓電源或保護X射線，大大提高了應用舒適性。同時，集中合成固態發射機的應用模塊為C類放大器，處理過程可由高壓脈沖調制器完成。總的電流帶寬可以是20～～50%。此外，在雷達輸入或固態發射機集中合成的信號處理過程中，還可以使用調諧脈沖壓縮濾波器來提高檢測效率和距離分辨率。

2.分布式空間集成有源相控陣雷達發射機。分布式空間集成有源相控陣雷達發射機主要由固態功率放大、環行、限制、低噪聲放大器等基本組件組成，可與邏輯控制器和內部監控電路組件結合，形成綜合應用模式。一方面，有源相控陣雷達發射機的發射機和天線結構之間的界限不明顯。因此，T/R末端相應的輸出功率可以直接處理和控制天線輻射單元。同時，整體結構緊湊，避免了饋線引入帶來的損耗，為優化傳動性能提供了保證。另一方面，有源相控陣雷達發射機本身可以完全模塊化在應用過程中，T/R模塊和放大器功率模塊能夠更好地支持相關工作，保持良好的應用環境。同時，發射機本身可以實現故障指示和運行狀態的動態實時檢測，確保在不影響所有設備運行效率的情況下隔離更換單元故障間隔和快速排除故障。此外，有源相控陣雷達發射機本身具有干擾衰減的特點，設備具有良好的工作可用性。

二、幾項關鍵的固態型雷達發射技術

1.微波功率放大模塊的規劃及其抗組匹配。在功率放大器件的設計過程中，首先考慮晶體管的反向匹配，然后將組的反向匹配與網絡性能相結合。微波功率晶體管具有低輸入輸出阻抗和自身點能電阻的能力。一般來說，功率加法器傳輸線的組電阻為50Ω。對于大多數發射機，大多數功率放大器在C級工作，無需調節裝置的幫助。當高頻信號到達功率晶體管放大裝置的輸入端并超過發射器和基極之間的偏置電壓時，很容易使處于正電流狀態的晶體管閥或臂具有低電阻，從而使放大裝置能夠正常工作。

2.微波計算機的模擬與優化設計。目前，所設計功率放大器的相應電路采用國內性能最高的CAD軟件，即ANSOFT諧波電路仿真軟件。在了解晶體管比阻抗數據狀態的基礎上，提出了拓撲一致性結構的初始值數據，并選擇了最佳的操作方法。監控運行狀態，并根據運行狀態進行培訓因此，有必要及時停止文件，準確地改進文件配置，確保文件優化的最佳結果。ANSOFT的模擬優化設計如下：

（1）創建文件并更改示意圖。建立了電路的頻率控制模型，并對頻率點和輸入頻率進行了相應的調整，如工作頻率點為1.2或1.4GHz，步進頻率為50MHz。負載電路模塊中相關晶體管阻抗數據的輸出、輸入和輸入端口（如圖1所示）。結合具體情況或參考電路模型，得到了微波功率晶體管的PH1214-110M模型。放大設備可以允許更大的尺寸，并且可以相應地選擇一些廉價的電路介質材料。相反，必須選擇高含量的電路介質材料。（2）優化模擬技術，并詳細觀察優化結果。實際的優化控制優化了電路。如果電路元件的值接近或已達到極值，則必須適當調整電路元件的數據限制。通過手動調整，可以觀察電路參數值是否發生變化，有效改善電路參數結果。通過不斷的優化和改進，可以獲得最佳的優化結果。

3.微波功率合成和分配裝置的應用和選擇。根據固態發射機的實際工作狀態，其輸入功率分配給放大裝置，放大裝置的輸出功率由合成器疊加。功率合成器是合成各電路功率放大器輸出功率的關鍵微波結構。它應該具有高性能和低損耗的能力。同時，輸入和輸出波形必須達到良好的效果。由于配電裝置的負載能力較低，通常將其編程為隔離裝置;由于結成功率和設備承載能力高，通常設計為非絕緣設備，因此很難規劃絕緣設備。該集成配電裝置具有低損耗和高功率電阻。

概括地說，固態雷達發射機設計中出現的問題需要深入分析和研究。在新形勢下，我國越來越重視技術發展。在幾所國家研究機構和大學研究固態雷達發射機時，我們投入了大量財力、物力和人力支持，以便在實際研究中取得成果。隨著固態發射機設備的發展，得到了穩定的發展空間。在理論和實踐上，我們將取得更好的結果。

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