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摘 要 随着微波技术的发展及工艺水平的提高，固态微波组件大量应用在雷达、通信等领域。同时对微波功率组件的电讯指标要求也越来越高。从微波组件电讯指标的理论和工程经验上分析各个电讯指标参数的相关性，如：功放模块功率合成特性与电流的关系、功率与顶降之间的关系、顶降与上升沿之间的关系等。总结出各个指标参数之间的关系对于产品的设计、调试、维修有很大的帮助，能快速的分析组件调试难点及定位组件故障，从而提高产品的质量及降低产品的设计、生产成本。
关键词 顶降；上升沿；改善因子；饱和；过激励
中图分类号：TN61 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0064-02
雷达、通信等领域有广泛的战术指标和现代化的服务要求，使之对微波组件考核的技术指标众多，而且每个指标要求更加严格。考核微波组件的技术指标有：功率、顶降、电流、效率、上升沿、频谱、改善因子、相位等。微波组件在研发、调试、维修过程中产生大量的调试工作，所以对微波组件的指标参数分析和工程经验总结至关重要，可以使工作人员准确定位故障，为提高微波组件的调试效率提供帮助。
1 问题分析
依次分析：功放模块功率合成特性与电流的关系、顶降与功率的关系、顶降与上升沿的关系、频谱与改善因子之间的关系。
1.1 功放模块功率合成特性与电流的关系
电流和功率是微波组件两个重要的电讯指标，指标参数直接关系着微波组件的工作稳定性和微波组件的质量。如有m个功放模块组成（见图1）的组件终端负载消耗的功率为PL=mP，电流为IL，电压为UL；如果有n个模块失效，则终端负载的电阻为RL，电阻上电压为U’L=UL，负载上的电流为：
则合成后负载吸收的功率：
损失的功率：
其中m≥n，但m、n均为整数，P为每个功放模块的功率、I、R、U是一个功放模块连接负载产生的电流、等效电阻、电压。由上面公式分析，组件内如果有n个功放模块损坏，终端负载损失的功率远大于nP；同时负载上流过的高频电流与正常工作的功放模块数量成正比，同样直流电流也与正常工作的功放模块数量成正比；因此在组件调试或维修过程中，只需知道功率和电流，就能准确判断有几路功放模块失效，此方法即简单又实用。
图1
1.2 顶降与功率的关系
顶降是微波组件的一个重要电讯参数，是脉冲宽度90%和10%两点的功率比值取对数，它影响着终端系统测试的精度。顶降数值完全取决于功率管或功放模块的工作状态。功放模块最佳工作状态在饱和点上，但实际情况是功放模块工作在深度放大区和浅度饱和区之间见图2。功放模块的工作状态完全取决于输入功率的大小，下面以某X波段功放模块，额定输入功率为35 W，额定输出功率为250 W来说明功放模块的工作状态，在设计电路时允许1dB过激励，所以功率管的工作区间32.5 W～42.5 W，是功放模块最佳工作范围，所以微波组件都存在顶降，理想的状态几乎可以忽略。
图2
下面对微波脉冲为1 mS信号宽度进行分析：当功率管的处于过激励（饱和区）、欠激励（放大区）、理想状态顶降波形见图3。
图3
顶降的计算公式：△P=10LOG（P3/P2）
結合以上分析可以看出，当功放模块及组件欠激励时顶降为正值，功放模块及组件的输出功率P0，且满足P0 1.3 顶降与上升沿的关系
上升沿是微波组件的一个重要电讯参数，是脉冲信号从10%上升到90%所需要的时间。也能表述功放模块的工作状态。当组件工作在过激励状态时顶降为负值，上升沿能满足要求，见图3过激励波形；当组件工作在欠激励状态时顶降为正值，恶化上升沿参数，见图4。微波组件顶降与上升沿有密切关系，知道顶降就可以大致判断上升沿的指标参数，同时也能知道整个微波组件的工作状态，有助于工作者判断问题。
图4 上升沿波形
1.4 频谱与改善因子的关系
改善因子的定义是，雷达终端动目标显示系统输出的信号杂波功率比（So/Co）和输入信号杂波功率比（Si/Ci）之比值，见公式：
频谱是反映功放模块输出微波信号质量的好坏，在频率带宽内检测微波信号是否存在振荡、谐波信号。在实际工作中，影响改善因子主要是交流电谐波造成的，在频带内主要体现在主峰和干扰信号之间存在50nHz的关系；微波信号频谱就会有振荡现象。造成此问题的主要原因，是功放模块直流供电部分的中低频滤波电容接地不良，直流电压电线上存在分布电容所导致。
2 结论
总结和归纳出微波组件输出信号各个指标参数之间的关系，可以迅速分析微波组件的调试重点和难点所在，根据组件的指标参数有重点的调试，可以提高微波组件的调试效率；同时根据信号的参数关系能快速的分析、定位组件故障，有针对性的制定解决问题的方案，能够快速解决各类微波组件故障，从而提高产品质量及降低微波组件的调试、维修成本。
参考文献
[1]傅文斌，等.微波技术与天线[M].武汉：解放军空军雷达学院出版.
[2]季飞.微波功率组件自动测试系统[M].合肥：解放军电子工程学院出版.
作者简介
桑飞（1977-），男，安徽太和人，本科，主要从事微波固态组件、收发组件调试工作。
邹和平（1988-），男，安徽巢湖人，本科，主要从事微波固态组件、收发组件调试工作。
关键词 顶降；上升沿；改善因子；饱和；过激励
中图分类号：TN61 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0064-02
雷达、通信等领域有广泛的战术指标和现代化的服务要求，使之对微波组件考核的技术指标众多，而且每个指标要求更加严格。考核微波组件的技术指标有：功率、顶降、电流、效率、上升沿、频谱、改善因子、相位等。微波组件在研发、调试、维修过程中产生大量的调试工作，所以对微波组件的指标参数分析和工程经验总结至关重要，可以使工作人员准确定位故障，为提高微波组件的调试效率提供帮助。
1 问题分析
依次分析：功放模块功率合成特性与电流的关系、顶降与功率的关系、顶降与上升沿的关系、频谱与改善因子之间的关系。
1.1 功放模块功率合成特性与电流的关系
电流和功率是微波组件两个重要的电讯指标，指标参数直接关系着微波组件的工作稳定性和微波组件的质量。如有m个功放模块组成（见图1）的组件终端负载消耗的功率为PL=mP，电流为IL，电压为UL；如果有n个模块失效，则终端负载的电阻为RL，电阻上电压为U’L=UL，负载上的电流为：
则合成后负载吸收的功率：
损失的功率：
其中m≥n，但m、n均为整数，P为每个功放模块的功率、I、R、U是一个功放模块连接负载产生的电流、等效电阻、电压。由上面公式分析，组件内如果有n个功放模块损坏，终端负载损失的功率远大于nP；同时负载上流过的高频电流与正常工作的功放模块数量成正比，同样直流电流也与正常工作的功放模块数量成正比；因此在组件调试或维修过程中，只需知道功率和电流，就能准确判断有几路功放模块失效，此方法即简单又实用。
图1
1.2 顶降与功率的关系
顶降是微波组件的一个重要电讯参数，是脉冲宽度90%和10%两点的功率比值取对数，它影响着终端系统测试的精度。顶降数值完全取决于功率管或功放模块的工作状态。功放模块最佳工作状态在饱和点上，但实际情况是功放模块工作在深度放大区和浅度饱和区之间见图2。功放模块的工作状态完全取决于输入功率的大小，下面以某X波段功放模块，额定输入功率为35 W，额定输出功率为250 W来说明功放模块的工作状态，在设计电路时允许1dB过激励，所以功率管的工作区间32.5 W～42.5 W，是功放模块最佳工作范围，所以微波组件都存在顶降，理想的状态几乎可以忽略。
图2
下面对微波脉冲为1 mS信号宽度进行分析：当功率管的处于过激励（饱和区）、欠激励（放大区）、理想状态顶降波形见图3。
图3
顶降的计算公式：△P=10LOG（P3/P2）
結合以上分析可以看出，当功放模块及组件欠激励时顶降为正值，功放模块及组件的输出功率P0，且满足P0
上升沿是微波组件的一个重要电讯参数，是脉冲信号从10%上升到90%所需要的时间。也能表述功放模块的工作状态。当组件工作在过激励状态时顶降为负值，上升沿能满足要求，见图3过激励波形；当组件工作在欠激励状态时顶降为正值，恶化上升沿参数，见图4。微波组件顶降与上升沿有密切关系，知道顶降就可以大致判断上升沿的指标参数，同时也能知道整个微波组件的工作状态，有助于工作者判断问题。
图4 上升沿波形
1.4 频谱与改善因子的关系
改善因子的定义是，雷达终端动目标显示系统输出的信号杂波功率比（So/Co）和输入信号杂波功率比（Si/Ci）之比值，见公式：
频谱是反映功放模块输出微波信号质量的好坏，在频率带宽内检测微波信号是否存在振荡、谐波信号。在实际工作中，影响改善因子主要是交流电谐波造成的，在频带内主要体现在主峰和干扰信号之间存在50nHz的关系；微波信号频谱就会有振荡现象。造成此问题的主要原因，是功放模块直流供电部分的中低频滤波电容接地不良，直流电压电线上存在分布电容所导致。
2 结论
总结和归纳出微波组件输出信号各个指标参数之间的关系，可以迅速分析微波组件的调试重点和难点所在，根据组件的指标参数有重点的调试，可以提高微波组件的调试效率；同时根据信号的参数关系能快速的分析、定位组件故障，有针对性的制定解决问题的方案，能够快速解决各类微波组件故障，从而提高产品质量及降低微波组件的调试、维修成本。
参考文献
[1]傅文斌，等.微波技术与天线[M].武汉：解放军空军雷达学院出版.
[2]季飞.微波功率组件自动测试系统[M].合肥：解放军电子工程学院出版.
作者简介
桑飞（1977-），男，安徽太和人，本科，主要从事微波固态组件、收发组件调试工作。
邹和平（1988-），男，安徽巢湖人，本科，主要从事微波固态组件、收发组件调试工作。