微波固态发射机关键技术研究

王波　王朋博　晁卫东

摘要：固态雷达发射机由上部放大设备、尾端功率放大设备和配电设备组成，即控制和保护设备、冷却器、合成器和电源灯。固态发射机使用寿命长，操作比价格更灵活。它可以降低工作压力，并在发生故障时软化。因此，近年来，固态发射机引起了许多科学家的关注。介绍了固态雷达发射机应用中的几个关键技术。

关键词：固态雷达;发射器;关机技术;研究分析

在固态发射设备中，功率放大设备是核心设备。对于大型固态发射机，功率结构的数量不到几十或几百个。器件的性能直接影响固态发射机的工作效果。由于该装置的功率放大器受到体积、重量等因素的限制，其输出功率受到一定的限制。在实际运行中，应采用综合电源技术，以满足高性能的要求。

一、固态雷达发射机概述

目前，最常见的固态雷达发射机主要分为两类：集中式合成固态发射机和分布式有源合成相控阵雷达发射机。不同的结构有不同的特点，相应的应用环境和良好的操作也不同。必须根据实际情况和需求选择合适的设备。

1.固态变送器的集中合成。集中合成固态发射机的主要部件是功率放大模块。微波合成技术可以在性能上实现和组合，从而有效地满足系统的有限要求。与传统的真空微波管发射机相比，集中合成合成固态发射机无需阴极加热即可启动，器件寿命长，无阴极加热功耗。电源模块的参数小于电压参数（控制在50V以下），无需配置大功率高压电源或保护X射线，大大提高了应用舒适性。同时，集中合成固态发射机的应用模块为C类放大器，处理过程可由高压脉冲调制器完成。总的电流带宽可以是20～～50%。此外，在雷达输入或固态发射机集中合成的信号处理过程中，还可以使用调谐脉冲压缩滤波器来提高检测效率和距离分辨率。

2.分布式空间集成有源相控阵雷达发射机。分布式空间集成有源相控阵雷达发射机主要由固态功率放大、环行、限制、低噪声放大器等基本组件组成，可与逻辑控制器和内部监控电路组件结合，形成综合应用模式。一方面，有源相控阵雷达发射机的发射机和天线结构之间的界限不明显。因此，T/R末端相应的输出功率可以直接处理和控制天线辐射单元。同时，整体结构紧凑，避免了馈线引入带来的损耗，为优化传动性能提供了保证。另一方面，有源相控阵雷达发射机本身可以完全模块化在应用过程中，T/R模块和放大器功率模块能够更好地支持相关工作，保持良好的应用环境。同时，发射机本身可以实现故障指示和运行状态的动态实时检测，确保在不影响所有设备运行效率的情况下隔离更换单元故障间隔和快速排除故障。此外，有源相控阵雷达发射机本身具有干扰衰减的特点，设备具有良好的工作可用性。

二、几项关键的固态型雷达发射技术

1.微波功率放大模块的规划及其抗组匹配。在功率放大器件的设计过程中，首先考虑晶体管的反向匹配，然后将组的反向匹配与网络性能相结合。微波功率晶体管具有低输入输出阻抗和自身点能电阻的能力。一般来说，功率加法器传输线的组电阻为50Ω。对于大多数发射机，大多数功率放大器在C级工作，无需调节装置的帮助。当高频信号到达功率晶体管放大装置的输入端并超过发射器和基极之間的偏置电压时，很容易使处于正电流状态的晶体管阀或臂具有低电阻，从而使放大装置能够正常工作。

2.微波计算机的模拟与优化设计。目前，所设计功率放大器的相应电路采用国内性能最高的CAD软件，即ANSOFT谐波电路仿真软件。在了解晶体管比阻抗数据状态的基础上，提出了拓扑一致性结构的初始值数据，并选择了最佳的操作方法。监控运行状态，并根据运行状态进行培训因此，有必要及时停止文件，准确地改进文件配置，确保文件优化的最佳结果。ANSOFT的模拟优化设计如下：

（1）创建文件并更改示意图。建立了电路的频率控制模型，并对频率点和输入频率进行了相应的调整，如工作频率点为1.2或1.4GHz，步进频率为50MHz。负载电路模块中相关晶体管阻抗数据的输出、输入和输入端口（如图1所示）。结合具体情况或参考电路模型，得到了微波功率晶体管的PH1214-110M模型。放大设备可以允许更大的尺寸，并且可以相应地选择一些廉价的电路介质材料。相反，必须选择高含量的电路介质材料。（2）优化模拟技术，并详细观察优化结果。实际的优化控制优化了电路。如果电路元件的值接近或已达到极值，则必须适当调整电路元件的数据限制。通过手动调整，可以观察电路参数值是否发生变化，有效改善电路参数结果。通过不断的优化和改进，可以获得最佳的优化结果。

3.微波功率合成和分配装置的应用和选择。根据固态发射机的实际工作状态，其输入功率分配给放大装置，放大装置的输出功率由合成器叠加。功率合成器是合成各电路功率放大器输出功率的关键微波结构。它应该具有高性能和低损耗的能力。同时，输入和输出波形必须达到良好的效果。由于配电装置的负载能力较低，通常将其编程为隔离装置;由于结成功率和设备承载能力高，通常设计为非绝缘设备，因此很难规划绝缘设备。该集成配电装置具有低损耗和高功率电阻。

概括地说，固态雷达发射机设计中出现的问题需要深入分析和研究。在新形势下，我国越来越重视技术发展。在几所国家研究机构和大学研究固态雷达发射机时，我们投入了大量财力、物力和人力支持，以便在实际研究中取得成果。随着固态发射机设备的发展，得到了稳定的发展空间。在理论和实践上，我们将取得更好的结果。

参考文献

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