全固态雷达发射机的使用分析

全固态雷达发射机的使用分析
摘要随着电子元器件的不断升级发展与应用，我们已经使用了大量的全固态雷达发射机，全固态雷达发射机凭借它的众多优点取代了真空管雷达发射机。

同时随着电子元器件制造技术与工艺等方面的发展，全固态雷达发射机将继续进一步发展。

本文简单介绍了全固态雷达发射机的组成及其特点，并对全固态雷达发射机的故障监控、故障检测、信号测试方法等进行了论述。

关键词全固态雷达发射机；故障维修；电子元器件
引言
雷达发射机是为雷达系统提供射频发射信号，并将低频交流能量转换成高频率和大功率射频信号，然后经天馈线系统传输到天线并辐射到空间的设备。

其一般由调制器、荡源和功率放大器等组成。

在真空管雷达发射机中，主要器件都是由磁控管、真空管、闸流管等电子器件组成的。

随着晶体管电路的发展和应用，组成发射机的这些真空管器件逐步被晶体管代替。

因晶体管又被称为全固态器件，所以当发射机全部采用晶体管作为微波振荡源和放大器等组成发射机电路时，就被称为全固态雷达发射机。

由于发射机是雷达系统中最难实现全固态化的子系统，因此，雷达发射机全固态化以后，便实现了使整个雷达系统的全固态化，这样便减轻了系统的体积与重量，可大大提高雷达系统的可靠性与机动性。

1 全固态雷达发射机的介绍
早期的全固态雷达发射机主要在HF、VHF和UHF波段工作。

但随着全固态雷达发射机的成熟应用和雷达系统的实际使用需求，其工作频段已逐步扩展至L波段和S波段。

全固態雷达发射机一般由前级放大器、末级功率放大器、功率分配器/合成器、电源、控保、
冷却和监测指示电路等部分组成。

全固态雷达发射机目前基本上分为两大类：一类是采用高功率的、集中放大式的雷达发射机；第二类是采用分布式的有源相控阵雷达发射机。

前者一般用于要求具有高功率输出的单一天线发射的雷达系统；后者主要用于新型的有源相控阵雷达，此类雷达发射机的广泛应用，使雷达系统获得了更长的寿命、更高的可靠性，同时大大降低了雷达设备的维护、维修成本。

未来全固态雷达发射机的发展与使用，应保证满足在工作频率、工作电压、脉冲宽度、带宽、增益、输出频谱、电磁兼容、结构形式、冷却方式等主要技术指标的条件下，继续提高全固态雷达发射机的输出功率，并且实现高稳定性及可靠性运行。

同时，降低发射机的体积、重量和成本[1]。

2 全固态雷达发射机的优点
全固态雷达发射机一般采用模块化设计与生产，有利于成批次的生产和备份。

目前，常见的相控阵雷达、警戒雷达、机场航管雷达大都已经实现了全固态化，全固态雷达发射机已成为现代雷达的重要标志之一。

全固态雷达发射机具体具有以下优点：
（1）无热耗，工作寿命长，反应时间短；
（2）因工作在低压状态，在设计时，可减小空间尺寸，减轻重量；
（3）采用模块化设计与使用，当少数组件出现故障时，不会影响系统的正常工作；同时，采用直流电源并联方式，个别电源出现故障也不影响系统的正常工作；具有高可靠性，平均无故障时间高；
（4）相比真空管发射机，不需要大功率、高电压脉冲调制器，通常由射频器件的自身脉冲进行开关转换；
（5）发射组件可直接装在天线单元后面，降低了损耗，大大提高了系统效率，增加了探测距离；
（6）内置的故障监测系统可将故障隔离到每个可更换单元，缩短排故时间；
（7）易实现多种数字波束形式，实现自适应跟踪；
（8）采用较宽的带宽，若采用宽带跳频技术，抗干扰能力增强；
（9）系统可根据不同的作战环境，自适应的选择最佳工作模式。

3 全固态雷达发射机的维护与维修
全固态雷达发射机与传统的真空管雷达发射机相比，晶体管本身的寿命长，采用多只晶体管并联工作的方式，起到故障弱化的作用，提高了系统的可靠性；晶体管工作电压一般较低，由数十伏的安全电压取代上万伏的高压电源，避免了高压打火；采用模块化的设计方法，便于设置备份及更换，因此大大降低了全固态雷达发射机的故障率，同时方便了故障的检测与维修。

下面针对全固态雷达发射机的功放模块的故障维修、监控与信号测试方法做以简单介绍。

全固态雷达发射机的维修主要是针对功放模块的维修。

主要使用高稳定度的微波信号源、稳压电源、功率计或脉冲功率计等仪表，就可以完成故障检测与维修工作。

衰减器的使用，可根据功率计能承受的最大功率而定。

在全固态雷达发射机中应设计故障监控电路，提高雷达系统的可靠性。

发射机一般由多个功能相近的功率放大器组成，其故障监测电路可设计成如下两种形式：
（1）在供电电路中串联电流表，以监视供电电路的工作状态。

当其工作电流超出预先测量模块正常工作范围时，判断该模块出现故障；
（2）在功放模块输出端设计检测监视电路，通过耦合一定比例的信号进行检波放大后，监视工作状态。

功率放大模块需要测试的参数主要有输入特性、输出特性和电源。

电源的测试一般利用测试孔即可，输入、输出信号采用比例分配器的方法，设计好比例和阻抗适配实现测试。

4 结束语
随着电子元器件的制造工艺与水平的不断提高，全固态雷达发射机技术的继续发展与完善，必定会有可靠性更高、稳定性更高、体积更小、价格更低廉的全固态雷达发射机在雷达系统中得以应用。

因此。

正确认识和科学使用全固态雷达发射机，对保证雷达系统的工作性能、降低雷达故障率，实现空情监视全覆盖有着重要意义。

参考文献
[1] 郑新，李文辉，潘厚忠.雷达发射机技术[M].北京：电子工业出版社，2006：59.
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