一種自保護陰控調製器的製作方法
2023-05-08 05:04:16 1
本發明涉及雷達發射機器件，具體涉及一種自保護陰控調製器。
背景技術：
自從雷達誕生至今，在幾十年的發展歷程中，隨著科技的不斷發展、需求的不斷變化，出現了多種體制的新功能雷達，雷達的技術性能、體積和重量、可靠性、維修性、抗惡劣環境的生存能力等也發生了天翻地覆的變化。特別是近年來，雷達在航電系統綜合化的過程中變化非常大，如雷達作為獨立系統，起初失去了顯示分系統，接著又失去了信號和數據處理分系統，現在僅剩下接收、發射和天線等主要分系統。同時雷達作為一種有源傳感器，與雷射、紅外、紫光和聲學等不同傳感器信息融合，增強了探測功能和環境適應性。可見雷達已與電子系統打破了明顯界限，雷達系統作為獨立設備有逐步消亡的趨勢。故而對雷達發射機也隨之提出了更高的要求。而作為雷達發射機重要組成部分--調製器，更是重中之重。現已發展出多種工作方式，以滿足雷達的各種要求和更優的性能。通過對技術和市場的了解調研，由於半導體陰控調製器有優於其他工作方式調製器的優點，故國內外多家科研部門現都致力於研製半導體陰控調製器。
陰控調製器中包括陰控行波管，當陰控行波管工作中出現管內打火現象時，如果不採取措施則有可能由於高壓直流電源所連接的儲能電容中的能量損壞陰控行波管(TWT)、高壓直流電源、陰控調製器或其它電路模塊。一般的保護方法是採用一種專門研製的與行波管並聯使用的利用自觸發電路工作的高壓撬棒管(crowbar)來快速分流儲能電容中的能量從而保護行波管及其它部件。由於高壓儲能電容C一般為3～8μF，儲能電壓達數十千伏，通過限流電阻進行放電，而且是完全放電，直至Us＝0V，故此迴路在約1mS時間內能量可達數千焦耳，可見該方法的不足之處是在瞬間放電過程中對儲能電容和限流電阻的電衝擊較大。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明公開了一種自保護陰控調製器。
本發明的技術方案如下：
一種自保護陰控調製器，包括直流高壓電源、儲能電容、陰控脈衝調製開關、驅動保護電路以及陰控行波管；所述儲能電容並聯於直流高壓電源的輸出埠；所述陰控脈衝調製開關包括三個埠；所述儲能電容的一端還連接有所述陰控脈衝調製開關的第一埠，所述陰控脈衝調製開關的第二埠連接所述驅動保護電路的一端，所述驅動保護電路的另一端接地；所述控脈衝調製開關的第三埠連接所述陰控行波管。所述陰控脈衝調製開關和儲能電容之間還連接有限流電阻。
本發明的有益技術效果是：
1、本發明中的模塊採用特製環氧灌注。保證了產品可在更小的體積下保證產品的絕緣耐壓強度，現可做到40kV。
2、本發明中的產品分為兩部分的模塊設計。便於產品之間的維修與替換，保證了產品的通用化、系列化、模塊化等的特殊要求。
3、本發明具有特有的自保護功能。在實際使用過程中，陰控調製器與陰控行波管處於串聯的狀態，由於陰控行波管容易打火，一般都需要另外採用撬棒管並聯在行波管上洩放打火能量，從而保護昂貴的高壓電源、陰控行波管以及高頻開關，而本產品無需加撬棒管可實現更好更快速的保護整個電路系統。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是陰控調製器波形關係示意圖。
具體實施方式
圖1是本發明的結構示意圖。如圖1所示，本發明包括直流高壓電源、儲能電容、陰控脈衝調製開關、驅動保護電路以及陰控行波管；儲能電容並聯於直流高壓電源的輸出埠；陰控脈衝調製開關包括三個埠，第一埠和第三埠分別連接直流高壓電源的通路，第二埠為陰控脈衝調製開關的控制端；儲能電容的一端還連接有陰控脈衝調製開關的第一埠，陰控脈衝調製開關的第二埠連接驅動保護電路的一端，驅動保護電路的另一端接地；陰控脈衝調製開關的第三埠連接陰控行波管。
本發明是先把陰控調製器中的TTL電平的脈衝同步信號功率放大，然後取出後沿脈衝。經過功率放大後的TTL脈衝同步信號前沿脈衝打開陰控脈衝調製開關，取出的後沿脈衝關閉陰控脈衝調製開關。打火保護信號與取出的後沿信號合併，當打火時及時關閉陰控脈衝調製開關。圖2是陰控調製器波形關係示意圖。在調製器中合理的限流電阻及快速保護二極體是必不可少的。
當陰控行波管內產生打火時，脈衝電流取樣電路獲得取樣信號，通過驅動保護電路的放大和高壓隔離再驅動陰控調製器，使陰控脈衝調製開關由平時的導通狀態快速變為截止狀態(高阻狀態)，從而阻斷了陰控行波管與高壓直流電源的通路，高壓直流電源上連接的儲能電容隨即終止繼續放電。從陰控行波管內產生打火到保護截止的時間僅為t＝0.5uS～1uS，也就是高壓直流電源通過陰控行波管放電的時間在1uS以內,所以儲能電容所釋放的能量僅為：
<![CDATA[ Ws t = CsUs 2 2 - CsUs t 2 2 <
這樣大大減輕了儲能電容和限流電阻上的電衝擊，同時也保證了行波管不被電流能量燒毀，儲能電容上的剩餘能量仍然保留在儲能電容之內，其中Ust表示儲能電容在達到工作電壓Us後，通過50Ω的限流電阻、和儲能電容放電1uS後在儲能電容中的剩餘電壓。
以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限於以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本發明的保護範圍之內。