一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源制造技术

本发明专利技术涉及一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，由用于对阴极高压电源进行分压以获取行波管阳极电源所需电压的电阻分压电路、阳极电压取样电路和储能滤波电路组成，所述电阻分压电路的第一接线端接阴极高压电源的负极，电阻分压电路的第二接线端与阳极电压取样电路的一端相连，阳极电压取样电路的另一端接行波管管体，电阻分压电路的第三接线端分别与行波管阳极、储能滤波电路的一端相连，储能滤波电路的另一端接行波管管体。本发明专利技术利用阴极高压电源通过电阻分压的方式获得行波管阳极电源电压，通过选取合适的电阻，可精确获得所需要的阳极电压和阳极取样电压，降低了成本，体积小，大大提高了整个行波管发射机的可靠性和功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源
本专利技术涉及雷达发射机
，尤其是一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源。
技术介绍
行波管广泛应用于雷达、电子对抗、卫星通讯等领域，是一种常用的功率放大器件。一般来说，行波管有多个电极，如灯丝、阴极、收集极、栅极和阳极等，当行波管的各个电极加上合适的电源电压后，行波管将输入微波信号进行有效放大。行波管阳极电源的供电方式一般采用独立的电源，分为两种供电方式，第一种是在行波管的阳极和地之间接入一个可调稳压电源，第二种是在行波管的阴极和阳极之间接入一个可调稳压电源，第一种方案中电源的一端处于地电位，输出电压闭环取样方便，控制简单；第二种方案中阳极电源处于高电位，浮在阴极电位上，输出闭环电压采用光纤或者隔离变压器输出电压，信号需要进行高电位隔离，电路较为复杂。这两种方案中，由于采用独立的电源供应，因此电源的可调范围大，适应性好，但是两种方案也存在一个共同的缺点，就是由于采用独立的电源供电，其体积较大，增加了成本，当阳极电源出现故障时，降低了行波管放大器即发射机的可靠性。对于发射机的体积和重量有严格限制的情况，采用这两种供电方法都难以实现。对于栅控或者聚焦极控制的行波管来说，阳极电源仅为行波管的阳极提供合适的直流电压，而无需对阳极电压进行调制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无需再接入可调稳压电源，直接利用阴极高压电源通过电阻分压的方式对阳极进行供电，体积小、重量轻，实现电源的小型化，提高整个电源的可靠性和功率密度的基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，包括阴极高压电源，其负极接行波管阴极，其正极接行波管管体，该阳极电源由用于对阴极高压电源进行分压以获取行波管阳极电源所需电压的电阻分压电路、阳极电压取样电路和储能滤波电路组成，所述电阻分压电路的第一接线端接阴极高压电源的负极，电阻分压电路的第二接线端与阳极电压取样电路的一端相连，阳极电压取样电路的另一端接行波管管体，电阻分压电路的第三接线端分别与行波管阳极、储能滤波电路的一端相连，储能滤波电路的另一端接行波管管体。所述阳极电压取样电路的与电阻分压电路的第二接线端相连的一端输出阳极取样电压至控制保护电路。所述电阻分压电路由至少两个电阻串联或并联组成，其中，电阻的个数和阻值由所需的阳极电压决定。所述阳极电压取样电路由取样电阻R33、储能滤波电容C12、储能滤波电容C22以及稳压二极管V1组成，四者并联，其一并联端作为阳极电压取样端输出，另一并联端接行波管管体，储能滤波电容C12的正极与稳压二极管V1的阴极相连，储能滤波电容C12的负极与稳压二极管V1的阳极相连。所述储能滤波电路由至少两个高压电容串联或并联组成，串联或并联后总高压电容的额定工作电压大于阳极电源电压的1.4倍。所述电阻分压电路等效为电阻R11电阻R22串联组成，取阳极电压取样电路的电阻R33，设阴极高压电源Ek的电压为Uk，阳极电源电压为Ua，则有：设则式Ⅰ转化为下式：调节β的值，得到所需的阳极电源电压Ua；阳极电压取样的大小由电阻R33、电阻R11和电阻R22对阴极高压电源分压获得，设取样电压为Us，则其大小为调节电阻R33的值,得到所需要的取样电压Us。由上述技术方案可知，本专利技术的优点如下：第一，本专利技术无需另外接入一个可调稳压电源，直接利用阴极高压电源，通过电阻分压方式，给行波管的阳极进行供电，整个电源的体积大大减小，功率密度高；第二，由于采用阴极高压电源通过电阻分压给行波管的阳极进行供电，两个电源电压输出的速率保持一致，无需考虑电源的加电次序和电源的上升速率，电路简单，实现方便，可靠性高；第三，由于行波管的阴极高压电源的稳定度很高，通过电阻分压后的阳极电源，其稳定度和阴极高压电源处于同一个水平，因此可以保证行波管工作比发生变化时，阳极电源电压保持稳定，完全可以满足行波管的要求。附图说明图1为本专利技术的系统电路框图；图2为本专利技术中电阻分压电路的电路原理图；图3为本专利技术中阳极电压取样电路的电路原理图；图4为本专利技术中储能滤波电路的电路原理图。图5为本专利技术的系统原理分析图。具体实施方式如图1所示，一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，包括阴极高压电源，其负极接行波管阴极，其正极接行波管管体，该阳极电源由用于对阴极高压电源进行分压以获取行波管阳极电源所需电压的电阻分压电路1、阳极电压取样电路2和储能滤波电路3组成，所述电阻分压电路1的第一接线端接阴极高压电源的负极，电阻分压电路1的第二接线端与阳极电压取样电路2的一端相连，阳极电压取样电路2的另一端接行波管管体，电阻分压电路1的第三接线端分别与行波管阳极、储能滤波电路3的一端相连，储能滤波电路3的另一端接行波管管体。所述阳极电压取样电路2的与电阻分压电路1的第二接线端相连的一端输出阳极取样电压至控制保护电路。如图2所示，所述电阻分压电路1由至少两个电阻串联或并联组成，其中，电阻的个数和阻值由所需的阳极电压决定。电阻R1、R2、…、Rn根据阴极电压和阳极电压的电压值，采用多个电阻串联或者并联组成，其个数取决于所选电阻的额定功率、耐压和阻值大小。电阻R1、R2、…、Rn中根据阳极电源电压的具体值，从多个电阻中选取一个合适的位置接行波管的阳极。如图3所示，所述阳极电压取样电路2由取样电阻R33、储能滤波电容C12、储能滤波电容C22以及稳压二极管V1组成，四者并联，其一并联端作为阳极电压取样端输出，另一并联端接行波管管体，储能滤波电容C12的正极与稳压二极管V1的阴极相连，储能滤波电容C12的负极与稳压二极管V1的阳极相连。阳极电压取样电路2的作用是对阳极电源电压进行电压取样，作为系统保护和指示信号。电阻R33和电阻分压电路1中的电阻R1、R2、…、Rn-1共同对阴极高压电源进行串联分压，选择合适的电阻R33可获得需要的阳极取样电压；储能滤波电容C12和C22的作用是对取样电压进行储能和滤波，滤除电压尖峰和毛刺，减少干扰，稳压二极管V1的作用是当取样电压因意外情况过大后，可以将电压进行钳位，防止对后面电路造成损坏。如图4所示，所述储能滤波电路3由至少两个高压电容串联或并联组成，为保证可靠工作，串联或并联后总高压电容的额定工作电压大于阳极电源电压的1.4倍。所述储能滤波电路3包括电容C1、C2…、Cn，n≥1，根据阳极电压的电压值，采用多个电容串联或者并联组成，电容的个数取决于所选电容的耐压和容值大小，电容的工作电压根据阳极电源所需电压选取。如图5所示，电阻R11为图2中电阻R1、R2、…、Rn-x-1串联后的总电阻，图5中R22为图2中的电阻Rn-x…、Rn串联后的总电阻，图5中，虚线框内为行波管阴极K、阳极A和管体B极间等效电路，其中Ek为阴极电源，Rka和Cka分别为行波管阴极和阳极间的绝缘电阻和分布电容，Rab和Cab分别为行波管阳极和管体间的绝缘电阻和分布电容，通常，行波管各极间绝缘电阻Rka、Rab大于1000MΩ，而极间分布电容大约几pF，对取样电路影响很小。由于栅控或者聚焦极控制行波管的阳极电流很小，一般为几十微安至上百微安，因此，为方便分析，可以忽略各极间绝缘电阻的影响。所述电阻分压电路1等效为电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，包括阴极高压电源，其负极接行波管阴极，其正极接行波管管体，其特征在于：该阳极电源由用于对阴极高压电源进行分压以获取行波管阳极电源所需电压的电阻分压电路(1)、阳极电压取样电路(2)和储能滤波电路(3)组成，所述电阻分压电路(1)的第一接线端接阴极高压电源的负极，电阻分压电路(1)的第二接线端与阳极电压取样电路(2)的一端相连，阳极电压取样电路(2)的另一端接行波管管体，电阻分压电路(1)的的第三接线端分别与行波管阳极、储能滤波电路(3)的一端相连，储能滤波电路(3)的另一端接行波管管体。

【技术特征摘要】
1.一种基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，包括阴极高压电源，其负极接行波管阴极，其正极接行波管管体，其特征在于：该阳极电源由用于对阴极高压电源进行分压以获取行波管阳极电源所需电压的电阻分压电路(1)、阳极电压取样电路(2)和储能滤波电路(3)组成，所述电阻分压电路(1)的第一接线端接阴极高压电源的负极，电阻分压电路(1)的第二接线端与阳极电压取样电路(2)的一端相连，阳极电压取样电路(2)的另一端接行波管管体，电阻分压电路(1)的第三接线端分别与行波管阳极、储能滤波电路(3)的一端相连，储能滤波电路(3)的另一端接行波管管体。2.根据权利要求1所述的基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，其特征在于：所述阳极电压取样电路(2)的与电阻分压电路(1)的第二接线端相连的一端输出阳极取样电压至控制保护电路。3.根据权利要求1所述的基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，其特征在于：所述电阻分压电路(1)由至少两个电阻串联或并联组成，其中，电阻的个数和阻值由所需的阳极电压决定。4.根据权利要求1所述的基于阴极高压电源分压的行波管阳极电源，其特征在于：所述阳极电压取样电路(2)由取样电阻R33、储能滤波电容C12、储能滤波电容C22以及稳压二极管V1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓荣，陈永浩，钟国俭，汪军，王一农，洪健，纪安，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34