摘要：由于传统星载行波管放大器设计完成后仅有连续波或者脉冲1种工作模式,且饱和工作点输出功率固定,因此提出1种新的兼容连续波和脉冲多种工作模式的空间行波管电源设计方法。通过此方法设计完成的行波管电源与多模式行波管集成多工作模式行波管放大器,具备连续波工作模式、低重频脉冲工作模式和高重频脉冲工作模式及在轨功率可调节功能;能够应用于通信、导航、数传及遥感观测卫星,使在轨可重构载荷成为可能。通过仿真测试,多模式空间行波管电源效率达到94%,重频范围覆盖连续波到10 kHz,输出功率在47~53 dBm范围内可调节。

摘要：本文提出并实现了一种降低脉冲行波管放大器噪声的设计方案,解决了深空探测脉冲行波管放大器一直存在的阴极纹波噪声大、脉内及脉间噪声功率谱密度较差、低重频脉宽调制难以实现等技术难点。该方案首先利用脉宽调制(PWM)技术控制的有源滤波器来降低卫星母线脉冲电流波动,进而减小电流对器件的冲击延长使用寿命;其次在升压电路后级使用基于比例积分微分(PID)调节的线性稳压器,来进一步地减小阴极纹波噪声;调制器电路使用多级悬浮调制器隔离技术及展频电路,实现降低纹波噪声和低重频脉宽调制的功能。基于以上设计,实现了脉冲行波管放大器噪声功率谱密度低于-90 dBm/Hz,产品杂波抑制度低于-75 dBc。将其用于相关型号散射计分系统的鉴定与验收试验,相关性能指标达到了国际水平,实现风速测量优于1.8 m/s的指标,成为国内首台空间应用的高可靠、长寿命脉冲行波管放大器。

摘要：灯丝是行波管的重要组成部分,灯丝供电方式会影响行波管阴极的发射,进而影响行波管放大器的寿命。传统的行波管放大器使用恒定电压的灯丝供电电路设计,使得行波管阴极在开启瞬间过电流,并且在行波管寿命末期,由于阴极活性下降,阴极工作状态由空间电荷限制区向温度限制区转移,无法通过改变灯丝电流使得阴极再次回到空间电荷限制区,出现输出功率下降,行波管寿命降低等问题。本文设计了一种新的分档式行波管灯丝供电电路,在灯丝开启阶段以及行波管使用的初期和寿命末期,分别设置不同的灯丝有效值。既减小灯丝开启时,灯丝浪涌对行波管阴极的影响,也可以通过遥控指令,在行波管寿命的末期,将已经工作在温度限制区的阴极,再次升温到空间电荷限制区,使得阴极电子发射能力长期保持在较为理想的水平,保证行波管输出功率,延长行波管寿命。