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随着现代制导雷达技术的不断发展,以及集成电路和固态调制开关器件的飞速发展,雷达发射机的设计面临许多新的挑战;本文在分析国内外脉冲调制技术发展情况的前提下,以现代雷达发射机理论为基础,结合雷达发射机系统现状和实际工程急需,对雷达发射机高功率多波形脉冲调制技术展开研究。
文中简要分析了雷达发射机的组成,介绍了脉冲调制器的组成和分类,并对各种调制器的性能进行了比较;着重讨论了基本刚管调制器和浮动板调制器的线路原理和特点,详细分析了脉冲前沿、顶降、后沿的形成和计算,并以此作为研究高功率多波形脉冲调制技术的理论基础;接着详细研究了各种调制方式的优点和不足,并对不同形式的主电路拓扑结构下的调制器性能特点进行了探讨;最终得出了高功率多波形脉冲调制技术的实现方案。
高功率多波形脉冲调制技术实现方案主要分为脉冲同步器和调制开关模块两大部分,文中详细介绍了其设计思想、硬件电路和软件编程。脉冲同步器采用大容量FPGA,利用硬件编程语言VHDL对FPGA进行编程,尽可能在FPGA内部实现所有功能,减少外围器件,以达到统一板级设计、提高精度和可靠性、降低成本、实现硬件灵活配置的目的;调制开关模块选用功率MOSFET作为主开关器件,首先建立了功率MOSFET模型,在分析功率MOSFET开关过程的基础上,利用PSpice仿真软件分析了功率MOSFET的并联均流特性,最后给出了具体调制开关模块的电路参数设计。
最后,本文通过实验验证了高功率多波形脉冲调制技术实现方案的可行性,并对实验结果进行了探讨。
高功率多波形脉冲调制技术的研究,实现了雷达发射机的高功率多波形输出,降低了雷达发射机高压打火的概率,提高了发射机系统的稳定性和可靠性,并具有固态化、模块化等特点。高功率多波形脉冲调制技术将在雷达发射机中得到广泛应用。