X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)分析

鄭光華+袁勝偉

摘要：隨著國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，航天事業(yè)受到廣泛關(guān)注與重視，尤其是X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)設(shè)計(jì)工作，明確各類系統(tǒng)與機(jī)械設(shè)備之間的關(guān)系，保證可以提升X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的使用效率與質(zhì)量，滿足當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展需求，達(dá)到預(yù)期的工作目的。

關(guān)鍵詞：X波段；寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)；設(shè)計(jì)措施

在對X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)部門需制定完善的設(shè)計(jì)方案，明確具體的工作要求，創(chuàng)新設(shè)計(jì)與管理形式，保證在未來發(fā)展的過程中，創(chuàng)建現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)體系，明確各方面工作目標(biāo)與要求，提升雷達(dá)發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)工作水平。

一、X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)分析

對于寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)而言，在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需明確具體的要求與設(shè)計(jì)目標(biāo)，建立多元化的管理機(jī)制，保證可以在未來發(fā)展的過程中，提升雷達(dá)發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)水平，以便于優(yōu)化相關(guān)工作機(jī)制，保證各方面工作效果。

（一）明確相關(guān)雷達(dá)發(fā)射機(jī)的工作原理

在對X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要明確具體的工作原理，在實(shí)際工作中，為其提供大功率射頻信號的無線電裝置。在相關(guān)裝置產(chǎn)生射頻信號的過程中，會經(jīng)過雷達(dá)饋線系統(tǒng)，將信號傳輸?shù)教炀€上，并且輻射到空中，形成最大且最重要的組成系統(tǒng)。對于雷達(dá)發(fā)射機(jī)而言，其最為重要的作用就是能夠?yàn)槔走_(dá)提供相關(guān)射頻信號，將低頻信號轉(zhuǎn)換成為大功率的射頻能量，能夠通過發(fā)射機(jī)性能直接決定整體機(jī)械設(shè)備的性能，保證能夠提升系統(tǒng)的運(yùn)行水平。

（二）相關(guān)發(fā)射機(jī)的分類分析

在對雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)對發(fā)射機(jī)的分類進(jìn)行全面的明確，保證在分類的基礎(chǔ)上，按照調(diào)制方式對其處理，得到良好的工作成效。對于發(fā)射機(jī)而言，可以將其分為連續(xù)波與脈沖兩類。對于連續(xù)波類型的發(fā)射機(jī)而言，主要使用的是頻率調(diào)制系統(tǒng)與相位編碼系統(tǒng)，在對其進(jìn)行處理期間，提升系統(tǒng)的運(yùn)行水平。對于脈沖發(fā)射機(jī)而言，主要使用的是幅度調(diào)制方式，可以根據(jù)信號產(chǎn)生形式，將其劃分成為單級振蕩系統(tǒng)與主振放大發(fā)射機(jī)系統(tǒng)。但是，在新型發(fā)射機(jī)運(yùn)行的過程中，已經(jīng)有很多機(jī)械設(shè)備使用多級主振放大類型的發(fā)射機(jī)，應(yīng)予以足夠重視，將其合理應(yīng)用在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中[1]。

（三）X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的相關(guān)研究意義分到析

在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，X波段主要是頻率在8到12GHZ之間的電波波段，且X波段在實(shí)際應(yīng)用的過程中，可以實(shí)施空間研究與廣播衛(wèi)星等工作，且氣象行業(yè)經(jīng)常使用此類無線電波波段，能夠?qū)o線電信號進(jìn)行全面的發(fā)射處理，保證可以滿足當(dāng)前的發(fā)展要求。在對雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行研究的過程中，能夠促進(jìn)航天事業(yè)與氣象行業(yè)的良好發(fā)展與進(jìn)步，相關(guān)部門應(yīng)予以足夠重視，利用科學(xué)合理的方式對其創(chuàng)新與開發(fā)，提升系統(tǒng)的建設(shè)水平。

二、X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)措施

在對X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)部門應(yīng)制定完善的管理方案，明確各方面設(shè)計(jì)工作要求與原則，對其進(jìn)行全面的創(chuàng)新，以便于提升設(shè)計(jì)工作水平。具體措施為以下幾點(diǎn)：

（一）合理選擇高頻放大鏈

在對X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)常會受到不同因素的影響出現(xiàn)難以解決的問題，例如：受到氣候條件的影響，導(dǎo)致雷達(dá)電波出現(xiàn)問題，因此，需要合理開展發(fā)射管的設(shè)計(jì)工作，提升系統(tǒng)的運(yùn)行水平。在此期間，部門需要針對X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)關(guān)注高頻放大鏈的設(shè)計(jì)情況，針對前級、末級真空類型的放大器進(jìn)行全面分析與處理，保證提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平。對于前級放大器而言，可以使用固態(tài)放大器對其進(jìn)行處理，以便于增強(qiáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)力度，對于末級真空類型的放大器而言，可以利用寬帶器件對其處理，例如：選擇大功率的行波管，保證設(shè)計(jì)工作效果。在設(shè)計(jì)高頻放大鏈的過程中，需保證其流程符合規(guī)定：其一，要對射頻信號進(jìn)行輸入，其二，對前級放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)，其三，對末級放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)，其四，完成輸出工作[2]。

（二）提升發(fā)射機(jī)運(yùn)行可靠性

相關(guān)部門在開展設(shè)計(jì)工作的過程中，應(yīng)明確X波段雷達(dá)寬帶系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)與要求，保證發(fā)射機(jī)的可靠性，并根據(jù)發(fā)射機(jī)的運(yùn)行環(huán)境計(jì)算數(shù)據(jù)信息，保證各個(gè)單元系統(tǒng)運(yùn)行效果，以便于承擔(dān)相關(guān)職能，增強(qiáng)發(fā)射機(jī)的使用力度。對于發(fā)射機(jī)而言，其可靠性直接影響雷達(dá)系統(tǒng)的監(jiān)控能力，而X波段寬帶雷達(dá)信號幅度與頻率等參數(shù)存在不同標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)明確各項(xiàng)參數(shù)的類型，保證其合格性，提升整體性能。在對發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程，需綜合考慮各類參數(shù)問題，保證其可靠性與有效性，且在設(shè)計(jì)工作中，需保證技術(shù)的成熟性與先進(jìn)性，要求各個(gè)部門選擇常用類型的元器件，做好抗老化管理工作。另外，為了提升電路的可靠性，應(yīng)合理開展散熱設(shè)計(jì)等工作，保證發(fā)熱元器件承受能力符合規(guī)定，例如：在對行波管進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，可以使用一次液冷二次風(fēng)冷的方式與原則開展散熱管理工作，提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平[3]。

（三）對電源與電路進(jìn)行設(shè)計(jì)

在對X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需保證其運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性，嚴(yán)格要求各方面工作內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)，提升設(shè)計(jì)水平。在X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)運(yùn)行與設(shè)計(jì)期間，需對電壓與電流進(jìn)行擴(kuò)大處理，主要因?yàn)槠涫怯绊懛糯笃飨辔环€(wěn)定性的因素，所以，在設(shè)計(jì)期間，需選擇高壓電源對其處理，也就是陰極類型與收集極類型的電源系統(tǒng)。此類電源的穩(wěn)定性較高，很少會出現(xiàn)紋波故障問題，可以使用串饋與并饋的方式對其設(shè)計(jì)。在使用串饋設(shè)計(jì)方式的過程中，需保證供電輸出的電壓較低，但由于串饋設(shè)計(jì)方式會導(dǎo)致波管陰極電壓紋波出現(xiàn)疊加的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響高頻輸出系統(tǒng)的運(yùn)行水平。因此，需要對串饋與并饋兩種設(shè)計(jì)方式進(jìn)行協(xié)調(diào)，例如：在對發(fā)射機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，可以使用串饋設(shè)計(jì)方式對其處理，在對電源電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以使用并饋設(shè)計(jì)方式對其處理，避免電源啟動期間對電網(wǎng)形成沖擊性影響，確保發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平[4]。

（四）對控制保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì)

X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注控制保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，制定完善的管理方案，明確各方面工作之間的關(guān)系，保證提升系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量。首先，由于系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常會受到環(huán)境與磁場的干擾，導(dǎo)致雷達(dá)系統(tǒng)的性能等受到嚴(yán)重影響，不能保證其安全性。因此，設(shè)計(jì)者需樹立安全與穩(wěn)定的觀念，對控制保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，保證其工作效果。其次，設(shè)計(jì)者需針對軟硬件部分與平板顯示器部分進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)[5]。

結(jié)語：

在X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)部門需制定完善的管理方案，協(xié)調(diào)各方面工作之間的關(guān)系，增強(qiáng)管理與控制工作力度，提升系統(tǒng)的運(yùn)行安全性與可靠性，保證軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果，以此提升其工作水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭曉陽，白鵬，程寶山等.X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)[J].信息通信，2015（6）：81-81.

[2]王浩.X/Ku波段收發(fā)前端關(guān)鍵電路研究[D].電子科技大學(xué)，2015.

[3]李堯.X波段寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（10）：106.

[4]朱新霞.X波段全相參寬帶高功率脈沖行波管發(fā)射機(jī)的研制[D].南京理工大學(xué)，2014.

[5]燕陽.X波段調(diào)頻邊續(xù)波雷達(dá)射頻前端分析與設(shè)計(jì)[D].電子科技大學(xué)，2016.

簡介：鄭光華，男（1983.11——），重慶市璧山山區(qū)人，工程師，本科，研究方向：火控雷達(dá)發(fā)射機(jī)。

袁勝偉，男（1989.1--），云南省宣威市人，助理工程師，本科，研究方向：火控雷達(dá)發(fā)射機(jī)。