X波段寬帶雷達發射機的設計分析

鄭光華+袁勝偉

摘要：隨著國家科學技術的發展，航天事業受到廣泛關注與重視，尤其是X波段寬帶雷達發射機，應重點關注相關設計工作，明確各類系統與機械設備之間的關系，保證可以提升X波段寬帶雷達發射機的使用效率與質量，滿足當前的實際發展需求，達到預期的工作目的。

關鍵詞：X波段；寬帶雷達發射機；設計措施

在對X波段寬帶雷達發射機進行設計的過程中，相關部門需制定完善的設計方案，明確具體的工作要求，創新設計與管理形式，保證在未來發展的過程中，創建現代化的設計體系，明確各方面工作目標與要求，提升雷達發射機設計工作水平。

一、X波段寬帶雷達發射機分析

對于寬帶雷達發射機而言，在對其進行設計的過程中，需明確具體的要求與設計目標，建立多元化的管理機制，保證可以在未來發展的過程中，提升雷達發射機的設計水平，以便于優化相關工作機制，保證各方面工作效果。

（一）明確相關雷達發射機的工作原理

在對X波段寬帶雷達發射機進行設計的過程中，需要明確具體的工作原理，在實際工作中，為其提供大功率射頻信號的無線電裝置。在相關裝置產生射頻信號的過程中，會經過雷達饋線系統，將信號傳輸到天線上，并且輻射到空中，形成最大且最重要的組成系統。對于雷達發射機而言，其最為重要的作用就是能夠為雷達提供相關射頻信號，將低頻信號轉換成為大功率的射頻能量，能夠通過發射機性能直接決定整體機械設備的性能，保證能夠提升系統的運行水平。

（二）相關發射機的分類分析

在對雷達發射機進行設計的過程中，應對發射機的分類進行全面的明確，保證在分類的基礎上，按照調制方式對其處理，得到良好的工作成效。對于發射機而言，可以將其分為連續波與脈沖兩類。對于連續波類型的發射機而言，主要使用的是頻率調制系統與相位編碼系統，在對其進行處理期間，提升系統的運行水平。對于脈沖發射機而言，主要使用的是幅度調制方式，可以根據信號產生形式，將其劃分成為單級振蕩系統與主振放大發射機系統。但是，在新型發射機運行的過程中，已經有很多機械設備使用多級主振放大類型的發射機，應予以足夠重視，將其合理應用在系統設計中[1]。

（三）X波段寬帶雷達發射機的相關研究意義分到析

在實際設計的過程中，X波段主要是頻率在8到12GHZ之間的電波波段，且X波段在實際應用的過程中，可以實施空間研究與廣播衛星等工作，且氣象行業經常使用此類無線電波波段，能夠對無線電信號進行全面的發射處理，保證可以滿足當前的發展要求。在對雷達發射機進行研究的過程中，能夠促進航天事業與氣象行業的良好發展與進步，相關部門應予以足夠重視，利用科學合理的方式對其創新與開發，提升系統的建設水平。

二、X波段寬帶雷達發射機的設計措施

在對X波段寬帶雷達發射機進行設計的過程中，相關部門應制定完善的管理方案，明確各方面設計工作要求與原則，對其進行全面的創新，以便于提升設計工作水平。具體措施為以下幾點：

（一）合理選擇高頻放大鏈

在對X波段寬帶雷達發射機進行設計的過程中，經常會受到不同因素的影響出現難以解決的問題，例如：受到氣候條件的影響，導致雷達電波出現問題，因此，需要合理開展發射管的設計工作，提升系統的運行水平。在此期間，部門需要針對X波段寬帶雷達發射機進行全面的設計，重點關注高頻放大鏈的設計情況，針對前級、末級真空類型的放大器進行全面分析與處理，保證提升系統的設計水平。對于前級放大器而言，可以使用固態放大器對其進行處理，以便于增強系統的設計力度，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，保證設計工作效果。在設計高頻放大鏈的過程中，需保證其流程符合規定：其一，要對射頻信號進行輸入，其二，對前級放大器進行設計，其三，對末級放大器進行設計，其四，完成輸出工作[2]。

（二）提升發射機運行可靠性

相關部門在開展設計工作的過程中，應明確X波段雷達寬帶系統的運行特點與要求，保證發射機的可靠性，并根據發射機的運行環境計算數據信息，保證各個單元系統運行效果，以便于承擔相關職能，增強發射機的使用力度。對于發射機而言，其可靠性直接影響雷達系統的監控能力，而X波段寬帶雷達信號幅度與頻率等參數存在不同標準，應當明確各項參數的類型，保證其合格性，提升整體性能。在對發射機進行設計的過程，需綜合考慮各類參數問題，保證其可靠性與有效性，且在設計工作中，需保證技術的成熟性與先進性，要求各個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，應合理開展散熱設計等工作，保證發熱元器件承受能力符合規定，例如：在對行波管進行設計期間，可以使用一次液冷二次風冷的方式與原則開展散熱管理工作，提升系統的設計水平[3]。

（三）對電源與電路進行設計

在對X波段寬帶雷達發射機進行設計的過程中，需保證其運行安全性與穩定性，嚴格要求各方面工作內容與標準，提升設計水平。在X波段寬帶雷達發射機運行與設計期間，需對電壓與電流進行擴大處理，主要因為其是影響放大器相位穩定性的因素，所以，在設計期間，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。此類電源的穩定性較高，很少會出現紋波故障問題，可以使用串饋與并饋的方式對其設計。在使用串饋設計方式的過程中，需保證供電輸出的電壓較低，但由于串饋設計方式會導致波管陰極電壓紋波出現疊加的現象，嚴重影響高頻輸出系統的運行水平。因此，需要對串饋與并饋兩種設計方式進行協調，例如：在對發射機進行設計期間，可以使用串饋設計方式對其處理，在對電源電路進行設計的過程中，可以使用并饋設計方式對其處理，避免電源啟動期間對電網形成沖擊性影響，確保發射機系統的設計水平[4]。

（四）對控制保護系統進行全面設計

X波段寬帶雷達發射機設計人員應重點關注控制保護系統的設計工作，制定完善的管理方案，明確各方面工作之間的關系，保證提升系統的建設質量。首先，由于系統運行中經常會受到環境與磁場的干擾，導致雷達系統的性能等受到嚴重影響，不能保證其安全性。因此，設計者需樹立安全與穩定的觀念，對控制保護系統進行合理的設計，保證其工作效果。其次，設計者需針對軟硬件部分與平板顯示器部分進行合理的設計[5]。

結語：

在X波段寬帶雷達發射機設計的過程中，相關部門需制定完善的管理方案，協調各方面工作之間的關系，增強管理與控制工作力度，提升系統的運行安全性與可靠性，保證軟硬件系統的設計效果，以此提升其工作水平。

參考文獻：

[1]郭曉陽，白鵬，程寶山等.X波段寬帶雷達發射機的設計[J].信息通信，2015（6）：81-81.

[2]王浩.X/Ku波段收發前端關鍵電路研究[D].電子科技大學，2015.

[3]李堯.X波段寬帶雷達發射機的設計研究[J].數字技術與應用，2015（10）：106.

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

[5]燕陽.X波段調頻邊續波雷達射頻前端分析與設計[D].電子科技大學，2016.

簡介：鄭光華，男（1983.11——），重慶市璧山山區人，工程師，本科，研究方向：火控雷達發射機。

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