Ku波段多路大功率放大器热设计

功率放大器是雷达、通信、导航等信号发射系统的重要部件之一,随着其大功率、小型化、集成化、高可靠性要求的提高,大功率放大器的散热性能成为制约其进一步发展的重要因素。文中基于CFD热仿真软件Flotherm对某Ku波段多路大功率放大器进行热设计,讨论了传热学的基本理论,进行了系统散热方案设计以及放大器腔体结构热设计,优化了散热器结构尺寸。最终在35 ℃环境温度下,对放大器进行稳态热仿真,得到了功率放大芯片的温度以及散热风扇的风速,仿真结果表明,该设计满足系统的热设计要求。     

基于FLL120MK微波功率放大器的设计

随着无线通信技术的发展,高性能的无线通信设备成为人们的研究方向,在这当中功率放大器担当着关键角色。本文介绍了FLL120MK As Ga场效应管在微波功率放大器中的应用,详细的说明了原理图及电路板的设计和仿真,电路板的装配及调试;认真分析了影响功率放大器的性能参数的原因,对输出功率、频率响应、失真度、信噪比和输出阻抗等方面都都进行了讨论。本文完成率L波段10W功率放大器的研制,最终产品测试结果表明该放大器满足指标要求。     

一种监测雷达发射直达波天线设计

针对目前国内外广泛采用数字示波器与小功率计相结合的机外间接测量方式进行雷达功率标定,设计了一种小型微带天线,用监测直达波的方法来精确测量C波段多普勒双偏振天气雷达脉冲峰值功率,以此标定发射功率。根据微带天线的辐射机理,依据经典矩形微带天线公式,利用HFSS15.0软件建立天线模型,不断调整天线单元尺寸参数和馈电网络,优化改进物理参数,并对天线辐射特性进行仿真分析,设计出一个中心频率为5.59 GHz的微带天线。仿真结果表明,该天线谐振频率5.59 GHz的回波损耗为-15 dB,阻抗匹配良好;回波损耗小于-10 dB的带宽达到40 MHz,天线增益最大值为19 dB,3 dB波束宽度为19°。分析结果表明:该天线设计符合C波段天气雷达脉冲峰值功率标定需要,为我国C波段天气雷达发射功率的标定方式提供新的方法和思路。     

固态功率放大器模块自动化生产研究

固态功率放大器模块是全固态发射机的核心,其生产技术对相控阵雷达的综合性能指标具有重要影响。S 波段固态功率放大器模块的批量生产对焊接、装配、测试提出了高要求。文中介绍了功率放大器模块的自动化组装和测试的实现,验证了固态功率放大器模块采用自动化生产线的可行性。该研究成果的应用有效地提高了固态功率放大器模块的装配一致性和可靠性,为工业制造智能化的研究工作奠定了良好的技术基础。     

放射性同位素电池的热力学性能分析

建立了一种考虑外部有限速度传热的热离子电池模型,该系统以放射性同位素衰变热作为热源驱动装置的运行。基于系统的热量平衡和传热过程,导出了电池系统与外部热源之间传热服从辐射传热定律时输出功率和效率的一般表达式。通过数值计算详细分析了该同位素热离子电池装置的功率效率特性,讨论了有限速率传热及热源温度等参数对电池系统性能的影响。分析结果表明,运行过程中存在最优的输出电压和功函数可使同位素电池的输出功率与效率达到最大值。电池的功率与效率特性关系曲线呈回原点扭叶型,输出功率和效率随同位素热源温度的增加而增大。对比分析了考虑和不考虑传热时电池装置的性能,结果发现,如果考虑装置与外部热源之间的传热,热离子电极的工作温度不再与热源温度相等;由于存在有限速率传热的不可逆性,电池系统的输出功率、效率都会降低。所得结果对实际放射性同位素热离子核电池的设计和运行具有一定的理论指导意义。     

固态有源相控阵雷达热控制技术

从相控阵雷达对冷却技术的特殊要求入手,介绍了相控阵雷达冷却系统的特点,对相控阵雷达有源阵面热控制的多项关键技术问题,如冷板技术、系统实现技术、系统可靠性和可维修性设计、热仿真技术、热参数测试技术等进行了论述,并对两部采用不同热控制形式的相控阵雷达冷却系统的实现过程进行了系统介绍,重点阐述了两种不同冷却方式在实现过程中的仿真分析、系统流程设计等.最后强调了需要进一步开展研究的相关热控制技术领域.     

微梁结构热偶微波功率传感器的灵敏度分析

在微波技术研究中，微波功率是表征微波信号特性的一个重要参数。微波功率测量已成为电磁测量的重要部分，可应用于很多场合，如发射机输出功率（包括天线系统辐射的功率）和振荡器输出功率的测量，毫瓦计的校准，标准信号发生器的校准等。微波功率传感器是微波功率计探头中的核心元件。微梁结构热偶微波功率传感器选择具有低电阻温度系数的Ta2N和高热电功率塞贝克系数的Si作为热偶材料，利用半导体工艺和NEMS工艺制作。器件获得了比薄膜结构更高的灵敏度，并且具有动态范围大、零点漂移小等特点，此结构已有多种形式。着重从理论上分析了MIS结构对该传感器灵敏度的影响，并提出了一种新的结构设计，以进一步提高器件性能。     

新一代S波段T/R组件

本文叙述一种新的S波段T/R组件,它为装备一台空中防御雷达--MASTER雷达而开发。 这种组件的特殊之处是它在宽频带内具有很高的功率(S波段内峰值功率大于1.2kW),并具有很长的脉冲(高达200μs)和高占空比(15%)。很好的脉冲稳定度是考虑热现象和电源波动的深入研究的结果。 接收支路的主要参数是很低的噪声系数(典型值是2dB,包括收发开关和限幅器损耗),以及很高精度的幅相控制。 为了确保很高的可靠性,对组件进行了设计(设计保证MTBF高于33000小时)：元件的结温很低,以便增加MTBF。这个很高的MTBF是通过用一个高效的冷板对每个元件适当地冷却而获得的。     

双稳态振动能量发电系统脉冲激励响应研究

将双稳态振动发电系统与单自由度质量弹簧系统串联,建立了两自由度双稳态振动能量发电系统的力学模型和控制方程,借助数值仿真分析了矩形脉冲和半正弦脉冲激励的幅值和占空比对该发电系统动态响应的影响。绘制了两种脉冲激励下发电系统输出功率与非线性刚度比的关系曲线,得到了较大输出功率下的最佳非线性刚度比,并通过改变发电系统的质量比和调频比,分别获得了矩形和半正弦脉冲激励下发电系统可产生较大输出功率的结构参数配置范围。     

脉冲调制信号测量参数的分析计算

随着脉冲调制的射频脉冲技术的广泛应用,对脉冲包络信号的准确测量需要许多参数进行表征。因此,本文首先分析了脉冲包络信号各个参数的定义。然后,从数学角度分析了基于IEEE直方图法的脉冲幅值的计算以及基于最小二乘法的脉冲顶部拟合直线的计算。最后,将各个脉冲测量参数的计算应用于峰值功率分析仪测量仪器中。实践结果表明,本次设计可以快速、准确地获得脉冲包络信号的测量参数值,可广泛应用于数字通信、导航、雷达等系统的测量中     

考虑压降的开式布雷顿CHP装置性能优化

考虑工质在流动过程中的压降不可逆性,建立开式简单布雷顿热电联产装置的有限时间热力学模型。以可用能率、火用输出率、利润率、第一定律效率和火用效率为目标研究装置的性能。通过Matlab数值计算,在无燃料消耗和装置尺寸约束下,优化了压气机进口相对压降,得到了最优可用能率、火用输出率和利润率,进一步优化压比,得到了最大火用输出率和利润率;在有约束条件下,优化压气机进口相对压降,得到了最优第一定律效率和火用效率,同时得到了各部件最佳的流通面积分配,进一步优化压比,得到了最大第一定律效率和火用效率。研究设计参数对装置最优性能的影响,发现分别存在最佳的供热温度使火用输出率、利润率和火用效率取得双重最大值。通过比较发现按最大火用输出率设计能使装置具有较大的可用能率和较低的压比,按最大利润率设计能使装置具有较大的第一定律效率和火用效率以及较低的燃料和空气消耗。     

L波段雷达站的供电系统和防雷技术设计

L波段雷达对供电和设备防雷性能有较高要求,容易受到雷击和干扰。本文根据雷达站建设的实际环境条件,阐述了如何设计L波段高空探测雷达的供电线路和雷电防护技术,取得较好的应用效果。     

实际联合动力循环有限时间热力学研究

基于有限时间内传热不可逆情况,用有限时间热力学方法建立了内可逆内燃机循环与斯特林循环相结合的联合动力装置的热力学模型,导出了以压缩比、温度比等循环参数表示的联合循环功率和效率表达式,通过对温度比（斯特林循环吸热温度与内燃机循环初始放热温度的比值）的数值计算分析,验证了温度比对联合循环功率和效率的影响,以及联合循环功率与效率之间的关系。该分析结果对联合循环动力装置的性能研究具有实际指导意义。     

基于6SigmaET 的固态功放模块的热设计

文中针对一种4通道Ku频段高功率功放模块进行了结构设计.通过理论分析确定了散热器的结构模型,重点提出了以均热板与散热器相结合的散热方式来提高功放模块内的温度均匀性和散热效率的方法,同时应用专业仿真软件6SigmaET进行了热仿真验证.结果表明,均热板的采用有效降低了功放芯片的温度,热设计过程合理,可为固态功放模块的散热设计提供参考.     

电磁轴承功率放大器参数设计

由于功率放大器处于电磁轴承系统的执行环节,其动态性能将直接影响系统的性能。为了提高电磁轴承系统的性能,针对电流响应速度、力的响应速度、同频允许的最大振幅和不平衡量控制等指标,以采用最小脉宽开关功率放大器的电磁轴承系统为例,从系统的频响角度出发,分析了满足实际工况下功率放大器参数设计要求。从而在保证系统运行性的同时,通过合理设计功率放大器的主要个数,节省设备制造成本。在经过理论分析和仿真试验之后,给出一些设计的实例,从而对实际电磁轴承功率放大器的设计提供了指导依据。     

High-level noise source for the calibration of Johnson noise power thermometers

A new high-level noise source was developed specifically for the calibration of Johnson noise power thermometers (JNPT), but it is useful in other applications requiring a stable, wideband, well-defined noise power spectral density. The design concept for the noise source is based on the fact that the open-circuit thermal noise voltage of a feedback resistor, connecting the output to the input of an inverting amplifier, is available at the amplifier output from an equivalent low output impedance caused by the feedback mechanism. The noise power spectral density level at the noise source output is equivalent to the density of the open-circuit thermal noise of a 100-Omega resistor at a temperature of about 64 000 K. The noise source has an output power spectral density that is flat to within 0.1% (0.0043 dB) in the frequency range 1-150 kHz which brackets typical passbands of the signal-processing channels of JNPTs. The noise source was evaluated by comparing its output noise power with the thermal noise power generated by a platinum resistor of known ohmic value at the temperature of the aluminum freezing point (933.52 K). The measured noise power was within 0.06% of the value computed from the fundamental thermal noise equation of Nyquist. The power spectral density varies less than 0.03% for ambient temperature fluctuations in the range 15 degrees -35 degrees C.     

短电弧机床数控脉冲电源的研制

介绍了短电弧机床数控脉冲调频电源的设计和研制,提出采用两级调制实现电源输出参数（幅值、频率、占空比）的连续可调,并分别阐述了电源主回路、控制系统、保护系统的设计。电源以DC／DC全桥逆变作为一级调制实现输出脉冲幅值的可调．并联斩波电路作为二级调制实现输出脉冲频率和占空比的可调。实验结果证明电源运行可靠、输出特性良好、抗干扰能力强。     

车载相控阵雷达电源结构设计及仿真研究

某车载相控阵雷达电源功率密度大,发热较大,雷达对电源的体积和重量有严格要求,加之工作环境苛刻,在较小空间内研制重量轻、可靠性高的电源难度较大.文中针对上述环境特点和边界条件,提出了电源整体结构设计思路,并着重讨论了力学设计、热设计和环境适应性设计中的关键问题.设计结果和最终试验证明,该电源具有良好的工作稳定性和可靠性.文中的研究结果对车载雷达电源的结构设计具有参考意义.     

某大功率功放的热设计及优化

在某大功率固态功放机箱的设计中,功放机箱内各模块的合理布局及散热方案的正确选择能保证机箱内功率管的工作温度小于额定温度。文中利用Icepak 软件对机箱设计进行热仿真分析,通过分析仿真结果来优化风道和散热器的参数,再次对优化后的机箱进行热仿真,对比优化前后的设计参数和仿真结果得到在功放机箱减重4.92 kg 的同时,功率管的壳温下降了2.2^o,证明了对风道和散热器参数优化的合理性。