一种扩大浮动板调制器工作频率的方法及电路技术

本申请提供了一种扩大浮动板调制器工作频率的方法，包括：将雷达PRF信号分别触发得到前沿脉冲信号串和后沿脉冲信号串；前沿脉冲信号串传递至第一脉冲变压器的次级得到用于参与驱动调制管的第一路驱动信号及参与驱动截尾管整形的第一路整形信号；后沿脉冲信号串传递至第二脉冲变压器的次级得到用于参与驱动截尾管的第二路驱动信号及参与驱动调制管整形的第二路整形信号；第一路驱动信号及第二路整形信号经过信号整形后得到与周期重复频率信号同相的调制管驱动信号，第二路驱动信号及第一路整形信号经过信号整形后得到与调制管驱动信号互补的截尾管驱动信号，最终得到栅脉冲电压输出波形。

【技术实现步骤摘要】
一种扩大浮动板调制器工作频率的方法及电路
本申请属于雷达发射机
，特别涉及一种扩大浮动板调制器工作频率的方法及电路。
技术介绍
浮动板调制器是雷达发射机的一个重要组成部分，它的指标参数直接关系到发射机的整体性能表现。浮动板调制器根据雷达整机送来的PRF(PulseRepetitionFrequency，脉冲重复频率)信号，输出一定幅度、宽度和频率的正负脉冲，用以控制行波管的工作。当输出正脉冲时，行波管栅极导通。当输出负脉冲时，行波管栅极截止。现有的浮动板调制器电路一般主要包括：脉冲发生电路、脉冲传输变压器和脉冲还原电路、开关场管和偏置电阻。如图1所示为现有的浮动板调制器工作流程图及如图2所示的对应于图1中产生的时序图，其工作过程为：1)先将雷达整机送来的PRF信号(图2中时序①)的前沿触发出一个窄脉冲(图2中时序②)，通过脉冲变压器传输到高压端。再利用调制管栅源寄生电容的存储效应，使调制管饱和导通进行还原(图2中时序④)。当前沿触发脉冲结束时，存储电荷没有泄放通路，栅源偏置电压保持不变，调制管维持导通。直到PRF后沿触发出的一个截尾脉冲(图2中时序③)来临，电荷得以泄放，调制管截止。2)调制管截止的同时，截尾窄脉冲(图2时序③)通过脉冲变压器传输到高压端，使截尾管短暂导通进行切尾(图2时序⑤)，以改善调制器脉冲输出的下降沿。随着截尾管栅源寄生电容存储电荷的自然泄放，截尾管关断。之后，负偏压通过偏置电阻R，输出负脉冲加在行波管栅极，以保证行波管的可靠截止。然而上述的浮动板调制器存在宽脉冲状态下，脉冲传输变压器磁芯的励磁伏秒积较大，需要较大的初级电感量和匝数才能避免饱和；高重频状态往往伴随窄脉冲，相比宽脉冲状态，对上升沿和脉宽损失有更高的要求，这时就需要较小的初级电感量才能实现；高占空比状态下，正负脉冲同时加在偏置电阻两端，由此产生的热量要求增加高压端的散热能力。
技术实现思路
本申请的目的是提供了一种扩大浮动板调制器工作频率的方法及电路，以解决或减轻
技术介绍
中的至少一个问题。在一方面，本申请提供的技术方案是：一种扩大浮动板调制器工作频率的方法，所述方法包括：将雷达周期重复频率信号分别触发以获得前沿脉冲信号串和后沿脉冲信号串；所述前沿脉冲信号串经过第一驱动增强电路和第一脉冲变压器隔离后传递至第一脉冲变压器的次级得到用于参与驱动调制管的第一路驱动信号及参与驱动截尾管整形的第一路整形信号；所述后沿脉冲信号串经过第二驱动增强电路和第二脉冲变压器隔离后传递至第二脉冲变压器的次级得到用于参与驱动截尾管的第二路驱动信号及参与驱动调制管整形的第二路整形信号；第一路驱动信号及第二路整形信号经过信号整形电路后得到与周期重复频率信号同相的调制管驱动信号，以及第二路驱动信号及第一路整形信号经过信号整形电路后得到与所述调制管驱动信号互补的截尾管驱动信号，最终得到栅脉冲电压输出波形。在本申请的方法中，所述前沿脉冲信号串和后沿脉冲信号串的时间间隔根据雷达脉冲需求确定。在另一方面，本申请提供的技术方案是：一种扩大浮动板调制器工作频率的电路，包括：第一单稳态多谐振荡器，用于将雷达周期重复频率信号触发以获得前沿脉冲信号串；第二单稳态多谐振荡器，用于将雷达周期重复频率信号触发以获得后沿脉冲信号串；前沿脉冲串隔离放大电路，用于将前沿脉冲信号串隔离后产生参与驱动调制管的第一路驱动信号及参与驱动截尾管整形的第一路整形信号；后沿脉冲串隔离放大电路，用于将后沿脉冲信号串隔离后产生参与驱动截尾管的第二路驱动信号及参与驱动调制管整形的第二路整形信号，调制管驱动脉冲整形电路，用于将第一路驱动信号及第二路整形信号整形以得到与周期重复频率信号同相的调制管驱动信号；截尾管驱动脉冲整形电路，用于将第二路驱动信号及第一路整形信号整形以得到与所述调制管驱动信号互补的截尾管驱动信号；以及调制截尾电路，用于根据调制管驱动信号及截尾管驱动信号产生雷达脉冲。进一步的，所述前沿脉冲串隔离放大电路包括：第一晶体管和第一脉冲变压器，第一脉冲变压器的初级绕组同名端连接高压端、初级绕组异名端连接第一晶体管的漏极，第一晶体管的源极接地，第一晶体管的栅极接第一单稳态多谐振荡器。进一步的，所述后沿脉冲串隔离放大电路包括：第二晶体管和第二脉冲变压器，第二脉冲变压器的初级绕组同名端连接高压端、初级绕组异名端连接第二晶体管的漏极，第二晶体管的源极接地，第二晶体管的栅极接第二单稳态多谐振荡器。进一步的，所述调制管驱动脉冲整形电路包括：第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三级管和第二电容；第一脉冲变压器次级第一绕组同名端连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极接第二电阻，第二电阻另一端接第一三级管的栅极，第一电阻跨接在第一脉冲变压器次级第一绕组之间，第一脉冲变压器的次级第一绕组异名端连接调制管源极；第二脉冲变压器的次级第一绕组异名端连接调制管源极、同名端接第三电阻，第三电阻另一端连接第一三极管基极；三极管集电极接调制管源极、发射极接调制管漏极；第二电容跨接在第二脉冲变压器次级第一绕组同名端和调制管漏极之间；第四电阻连接三极管的基极和发射极。进一步的，所述截尾管驱动脉冲整形电路包括：第二二极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二三极管和第四电容；第二脉冲变压器次级第二绕组同名端连接第二二极管阳极，第二二极管阴极接第八电阻，第八电阻另一端接截尾管栅极；第七电阻跨接在第二脉冲变压器次级第二绕组之间；第二脉冲变压器次级第二绕组异名端连接截尾管源极；第一脉冲变压器次级第二绕组异名端连接截尾管源极，第一脉冲变压器次级第二绕组同名端接第十电阻，第十电阻另一端连接第二三极管基极；第二三极管集电极接截尾管源极、发射极接截尾管漏极；第四电容跨接在第一脉冲变压器次级第二绕组同名端和截尾管漏极之间；第九电阻连接第二三极管的基极和发射极。进一步的，所述调制截尾电路包括：调制管、截尾管、第五电阻、第六电阻、第一电容、第三电容及气体放电管；调制管源极接正偏压、漏极经过第五电阻、第六电阻串联组合之后，连接至截尾管源极；截尾管漏极接负偏压，第一电容和第三电容串联组合后，跨接调制管漏极和截尾管栅极；气体放电管跨接在第五电阻与第六电阻串联组合的连接点和第一电容与第三电容串联组合的连接点。本申请所提供的扩大浮动板调制器范围的方法中PRF前后沿触发出的脉冲串而非单一窄脉冲，可以有效补充工作在宽脉冲状态时开关场管所需的驱动能量，并且避免脉冲传输变压器的饱和；截尾管在PRF低电平期间维持常开，而非原方案中的短暂开通，负偏压通过截尾管加在行波管栅极，节省了负偏压偏置电阻R，从而降低浮动板调制器的功耗和发热，减小了体积和重量；前沿脉冲串和后沿脉冲串，互为关断信号，工作在互补状态，提高了抗干扰能力。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩大浮动板调制器工作频率的方法，其特征在于，所述方法包括：/n将雷达周期重复频率信号分别触发以获得前沿脉冲信号串和后沿脉冲信号串；/n所述前沿脉冲信号串经过第一驱动增强电路和第一脉冲变压器隔离后传递至第一脉冲变压器的次级得到用于参与驱动调制管的第一路驱动信号及参与驱动截尾管整形的第一路整形信号；所述后沿脉冲信号串经过第二驱动增强电路和第二脉冲变压器隔离后传递至第二脉冲变压器的次级得到用于参与驱动截尾管的第二路驱动信号及参与驱动调制管整形的第二路整形信号；/n第一路驱动信号及第二路整形信号经过信号整形电路后得到与周期重复频率信号同相的调制管驱动信号，以及第二路驱动信号及第一路整形信号经过信号整形电路后得到与所述调制管驱动信号互补的截尾管驱动信号，最终得到栅脉冲电压输出波形。/n

【技术特征摘要】
1.一种扩大浮动板调制器工作频率的方法，其特征在于，所述方法包括：
将雷达周期重复频率信号分别触发以获得前沿脉冲信号串和后沿脉冲信号串；
所述前沿脉冲信号串经过第一驱动增强电路和第一脉冲变压器隔离后传递至第一脉冲变压器的次级得到用于参与驱动调制管的第一路驱动信号及参与驱动截尾管整形的第一路整形信号；所述后沿脉冲信号串经过第二驱动增强电路和第二脉冲变压器隔离后传递至第二脉冲变压器的次级得到用于参与驱动截尾管的第二路驱动信号及参与驱动调制管整形的第二路整形信号；
第一路驱动信号及第二路整形信号经过信号整形电路后得到与周期重复频率信号同相的调制管驱动信号，以及第二路驱动信号及第一路整形信号经过信号整形电路后得到与所述调制管驱动信号互补的截尾管驱动信号，最终得到栅脉冲电压输出波形。


2.如权利要求1所述的扩大浮动板调制器工作频率的方法，其特征在于，前沿脉冲信号串和后沿脉冲信号串的时间间隔根据雷达脉冲需求确定。


3.一种扩大浮动板调制器工作频率的电路，其特征在于，包括：
第一单稳态多谐振荡器，用于将雷达周期重复频率信号触发以获得前沿脉冲信号串；
第二单稳态多谐振荡器，用于将雷达周期重复频率信号触发以获得后沿脉冲信号串；
前沿脉冲串隔离放大电路，用于将前沿脉冲信号串隔离后产生参与驱动调制管的第一路驱动信号及参与驱动截尾管整形的第一路整形信号；
后沿脉冲串隔离放大电路，用于将后沿脉冲信号串隔离后产生参与驱动截尾管的第二路驱动信号及参与驱动调制管整形的第二路整形信号，
调制管驱动脉冲整形电路，用于将第一路驱动信号及第二路整形信号整形以得到与周期重复频率信号同相的调制管驱动信号；
截尾管驱动脉冲整形电路，用于将第二路驱动信号及第一路整形信号整形以得到与所述调制管驱动信号互补的截尾管驱动信号；以及
调制截尾电路，用于根据调制管驱动信号及截尾管驱动信号产生雷达脉冲。


4.如权利要求3所示的扩大浮动板调制器工作频率的电路，其特征在于，所述前沿脉冲串隔离放大电路包括：
第一晶体管(V01)和第一脉冲变压器(T01)，第一脉冲变压器的初级绕组同名端连接高压端、初级绕组异名端连接第一晶体管的漏极，第一晶体管的源极接地，第一晶体管的栅极接第一单稳态多谐振荡器。


5.如权利要求4所示的扩大浮动板调制器工作频率的电路，其特征在于，所述后沿脉冲串隔离放大电路包括：
第二晶体管(V04)和第二脉冲变压器(T02)，第二脉冲变压器的初级绕组同名端连接高压端、初级绕组异名端连接第二晶体管的漏极，第二晶体管的源极接地，第二晶体管的栅极接第二单稳态多谐振荡器。


6.如权利要求5所示的扩大浮动板调制器工作频率的电路，其特征在于，所述调制管驱动脉冲整形电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可银，吴黎明，杨世航，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32