可调空间行波管放大器发展综述

文章简要介绍了可调空间行波管放大器的特点及应用需求,详细介绍了国外可调行波管放大器的发展历程和技术状况,描述了实现可调行波管放大器的技术方法,展望了空间行波管放大器向功率和频率双可调方向的发展趋势.     

基于空间行波管研制全过程的标准化工作

分析空间行波管的特点及存在的问题,基于空间行波管研制全过程分析其标准化需求,从设计、产品制造和检验的全过程提出空间行波管设计要素要求、工艺要素要求和详细规范控制要求。     

新型大功率高效率空间行波管电源

空间行波管放大器是通信、导航、数传等卫星中重要的功率放大部件。行波管电源是其重要组成部分,在接近50多年的行波管电源研发和制造历史中,行波管电源总体向着高效率、小体积、轻重量、高功率的方向不断发展。提出一种新型大功率高效率空间行波管电源,采用Buck+推挽两级式拓扑结构,低压采用一种新型Buck变换器,通过无损缓冲的方式,实现了Buck变换器各个开关管的软开关;高压采用谐振推挽的拓扑结构,实现了开关管的软开关,使行波管电源效率达到了94%,并在一台500W的样机中进行了实验验证,使行波管电源的体积、重量和效率指标得到进一步提升,为行放电源的小型化、高效率奠定了坚实的基础。     

空间行波管放大器杂波抑制技术研究

空间行波管放大器(TWTA)输出杂波频率与载波频率的距离通常小于100kHz，杂波导致通信卫星误码率增大；当遥感卫星探测到假目标时，采用微波滤波器难以有效进行抑制。为了抑制TWTA输出杂波，文章研究了TWTA的杂波产生机理，从行波管(TWT)和电源(EPC)两方面入手进行设计，通过对现有产品进行改进，使TWTA的输出杂波下降了7dB。研究结果表明，通过优化TWT的杂波敏感度并改善EPC的输出纹波，能够有效抑制TWTA的输出杂波。     

一种新型行波管电源高压开关电路

在某型号任务中研制成了一种新的行波管电源高压开关电路。该电路选用COMS组件,实现了对行波管加电程序进行控制的功能。和以前的电路相比,用电子开关取代了机械开关,提高了可靠性,体积和重量比原来电路减小三分之一。该电路元件少,电性能好,抗干扰能力强,给行波管电源外围电路的小型化研究奠定了良好的基础。     

瑞典卫星拒用法国生产的行波管

瑞典已决定它的 TELE-X 大型通信卫星不使用法国汤姆逊-CSF 公司生产的行波管,而使用西德 AEG 无线电公司的行波管。人们预料,法国的 TDF-1电视直播卫星也会采取同样的做法。如果真是这样,那就意味着原来计划使用这种行波管的三颗卫星(TDF-1、TELE-X 和西德的电视卫星 TV-SAT-1)都不再使用汤姆逊-CSF 公司的230瓦的行波管了。     

机载火控雷达行波管发射机的模块化设计

阐述了行波管发射机模块化的设计思想，以及根据该思路设计的某型机载火控雷达行波管发射机。根据我们掌握的资料介绍了几种国外机载行波管发射机的模块化设计思路以及特性对比。     

航天型号行波管放大器工程规范架构设计

分析航天型号行波管放大器质量保证工作要求及相关规范的现状,以考核要求、性能参数指标和质量控制要求等体系为研究重点,提出航天型号行波管放大器工程规范架构的设计思路。     

通讯用K波段20W空间行波管设计

文章介绍了K波段20W空间行波管的设计和测试情况.该行波管整管采用金属陶瓷封接结构、周期永磁聚焦、传导冷却、四级降压收集极、B J220标准波导输入输出,其主要参数为输出功率24W、增益≥45dB、总效率≥53％、相移＜40°.     

星载行波管可靠性的保证

在广播卫星、通信卫星、观测卫星的转发器中,用作功率放大器的器件是属于电子管类的行波管。有报告报导了有关卫星上的行波管放大器(TWTA)和固放(SSPA)的在轨可靠性调查结果。根据这个报告可得出TWTA的故障率比SSPA低的结论。 NEC公司的星载行波管在世界上占有领先地位,已用于实用化DBS(Direct Broadcast Satellite)的“BS—3”广播卫星、通信卫星,证明了它具有高的可靠性。 文中对可确保星载行波管可靠性的设计方针、评价试验方针、寿命保证以及与卫星执行任务一致的评价试验计划等进行叙说。同时,对基于评价试验程序的环境评价试验、工作寿命试验、模拟在轨备份的非工作寿命试验及寿命预测等的实施情况进行介绍。另外,还将介绍根据用于预测可靠性的在轨数据和地面评价试验可靠性分析的结果而获得的高可靠性(280FIT(failurein time))。     

广播卫星可靠性的几个问题

本文介绍了广播卫星大功率行波管及其电源装置可靠性的一些情况;进行了行波管放大器冗余方案分析;简述了远地点发动机和展开机构可靠性等关键性困难;最后讨论了控制系统和喷气推进系统的可靠性。     

东三转发器用固态功率放大器

1 概述 由于固态功率放大器(SSPA)与传统应用的行波管放大器比较的优点是:很小的相移,低畸变和线性好,高可靠性,小尺寸和小的质量,不存在高压因而不存在与此相关的失效模式,低噪声等;其缺点是效率低一些,在输出功率愈高时,这个缺点愈突出。因而,其应用范围也就受到一定限制。 东方红三号卫星中有18个C波段转发器用作多载波信息传输用,要求线性好,发射功率放大器的输出功率为8W,工作寿命7年。实践证明,国内行波管放大器的寿命大约为3～4年,且质量大,不能满足使用要求,因而只能从国外引进。从对行波管放大器和SSPA的综合性     

高声强声场模拟装置设计与声试验1/3倍频程控制技术研究

为了提高混响室声场模拟能力,北京卫星环境工程研究所自研一套高声强声场模拟试验设备。文章介绍了该设备的行波管发声系统设计和消声降噪处理过程——行波终端设计以及声试验控制仪器的原理。经过调试试验验证,测量结果满足声压级165 d B行波声场的要求,行波管试验段性能良好,达到167.9 d B,消声道出口噪声能够满足环境模拟需求。     

高温高声强行波管的传热动态建模方法

文章针对热声疲劳测试中的传热问题提出了一种基于控制框图的新型建模分析方法,并用此方法分析了高温行波管内的多物理场耦合问题,同时针对模型的可靠性进行了试验和高精度数值仿真计算验证。研究表明,该方法可以针对多种工况快速有效地分析和仿真行波管内测试段的动态传热过程,满足工程设计快速预测的需求。     

行波管在轨可调高压数字化隔离控制电路设计方案

为了实现星载行波管放大器在轨功率和频率可调,需要遥控改变行波管的阴极电流和螺旋极电压。为了精准控制行波管的阴极电流和螺旋极电压以及控制灵活性,提出了用变压器隔离的串行数字化高压控制参考电压产生电路,电路通过传输两路脉冲信号：一路为开始和时钟复合脉冲,用于识别和准备接收数据以及分离时钟信号;另一路为数据信号,它是数字化的高电压值（对应螺旋极或阳极电压）。详细介绍了电路的组成、原理和参数设计方法,并用PSpice进行了仿真验证。仿真结果证明：电路能正确识别、接收和完成数据传输和转换功能。串行数字化高压隔离电路完全可以实现控制电压的精准传输,输出电压无纹波,控制方式灵活,易于调试。     

TWTA性能仿真及其非线性补偿的一种新方法

以资源卫星数据传输系统为原型，对行波管(TWT)性能进行有效仿真，得出以误码率为核心的信噪比、行波管工作点等参数的相互关系图。并以此为基础，阐述了一种新的TWT非线性补偿方法：训练状态时利用分段直线去拟和非线性曲线，得到各段直线参数；工作状态时利用对各段直线分别求逆变换后得到的参数对输入信号进行预失真。计算机仿真结果表明：该方法具有补偿效果良好、算法简单且易于硬件实现等特点。     

W波段行波管及卫星通信系统应用前景

为了满足卫星系统对通信容量日益增长的需求,W波段已经成为空间通信应用中的前沿。对于高功率放大器,w波段行波管在输出功率和工作带宽方面具有优势,国内的W波段连续波和脉冲行波管在功率和带宽等主要技术指标上已经达到国际先进水平,希望进一步提高器件的实用化程度和可靠性,促进W波段卫星通信系统的研究,为我国下一步高频率宽带卫星通信系统达到国际先进水平提供自主可控的核心电子元器件产品。     

雷达射频掩护信号分析及对抗方法研究

为提高抗干扰能力,雷达采用射频掩护信号对抗有源干扰机.分析射频掩护信号的产生机理和工作波形,以及射频掩护信号对雷达有源干扰机中测频接收机、信号处理机、数字射频存储器及脉冲行波管发射机的影响,从而给出雷达有源干扰机对抗射频掩护信号的方法.     

某型号卫星内部磁场分析计算

文章对某型号卫星的磁力矩器在星体内部产生的磁场进行了逐点计算,并提供了大量卫星内部磁场分布图。计算结果表明,卫星内部一些关键磁敏感部件,例如铷钟、行波管等处磁场值较大,尤其是铷钟位置影响更大一些。文中对计算结果进行分析,并给出建议。     

一种行波管放大器测试软件的设计与实现

为解决现有自动测试系统通用性较差的问题，设计了一种基于三层架构的行波管放大器测试软件。软件采用表示层、业务逻辑层和数据访问层的三层架构模型。表示层用来输入产品信息和测试的数据展示，利用Matplotlib第三方依赖库实现测试数据的可视化分析；逻辑业务层实现测试项目的具体实现过程；数据访问层完成对所有仪器的控制和访问。系统的三层架构体现了“高内聚、低耦合”特性，结构清晰，可扩展性强，容易适应需求变化，方便快捷的扩展新的测试项目和新的测试仪器，提高了测试系统开发效率；软件已完成多个卫星型号的200余台行波管放大器测试，节省了30%测试时间，显著提高测试效率。