空間行波管自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)及系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-15 14:26
空間行波管作為衛(wèi)星通訊系統(tǒng)和星載轉(zhuǎn)發(fā)器的關(guān)鍵部件,是衛(wèi)星系統(tǒng)最核心的系統(tǒng)單機(jī),負(fù)責(zé)對(duì)微波信號(hào)實(shí)現(xiàn)放大、轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸?shù)裙δ?廣泛應(yīng)用于各類(lèi)衛(wèi)星系統(tǒng)。例如,我國(guó)“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的每顆衛(wèi)星上都應(yīng)用了數(shù)支空間行波管。隨著我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展,空間行波管的應(yīng)用范圍會(huì)不斷地?cái)U(kuò)展,應(yīng)用系統(tǒng)會(huì)不斷地升級(jí),應(yīng)用需求也會(huì)不斷地增多,所以對(duì)產(chǎn)品性能提出了更高的要求。這不僅需要在理論、仿真、設(shè)計(jì)和制造水平上進(jìn)行全面提升,而且作為器件研制“審判官”的特性參數(shù)測(cè)試也需要具有更高的標(biāo)準(zhǔn)。因此,提高空間行波管測(cè)試方法的準(zhǔn)確性、高效性,測(cè)試數(shù)據(jù)的客觀(guān)性和完整性,測(cè)試流程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范性,數(shù)據(jù)管理的科學(xué)性迫在眉睫。本文以空間行波管的自動(dòng)化測(cè)試方法及系統(tǒng)為研究課題。1、研究了現(xiàn)有空間行波管測(cè)試的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范及研究成果,并提出了一系列能夠提高測(cè)試精度和效率的自動(dòng)測(cè)試方法,例如自適應(yīng)式功率掃描步進(jìn)的飽和特性自動(dòng)測(cè)試方法,以二分法為核心的高精度定功率特性自動(dòng)測(cè)試方法,精確而快速的諧波特性自動(dòng)測(cè)試方法,如何消除前級(jí)驅(qū)動(dòng)放大器對(duì)測(cè)量的影響等,從而構(gòu)建了完整的空間行波管電參數(shù)自動(dòng)測(cè)試方法體系。2、在此工作基礎(chǔ)上,提出了提高測(cè)...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:153 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
空間行波管結(jié)構(gòu)示意圖
電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文16圖2-2采用第三種方法實(shí)際測(cè)試得到的輸入功率和輸出功率掃描曲線(xiàn)通過(guò)研究可知,飽和特性測(cè)量過(guò)程中存在著測(cè)量時(shí)間和測(cè)量精度的矛盾。由于測(cè)試過(guò)程是離散的,所以輸出功率也是離散的。因此,如果掃描激勵(lì)功率之間間隔越小,則測(cè)量點(diǎn)越多,測(cè)試結(jié)果越接近真實(shí)的飽和輸出功率;然而,更多的測(cè)量點(diǎn)意味著更多的儀器配置及數(shù)據(jù)獲取等操作,這毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)增加測(cè)試時(shí)間。為此,本論文采用自適應(yīng)式功率掃描步進(jìn)的方法平衡測(cè)量時(shí)間和測(cè)量精度的矛盾[60]。它的基本原理類(lèi)似于上述的第三種方法,不同的是該方法使用了功率變化的相對(duì)值作為判定條件,可以很好地避免第三種方法由于功率抖動(dòng)導(dǎo)致的誤判,具體實(shí)現(xiàn)方法如下。測(cè)試過(guò)程中,一旦獲取測(cè)試數(shù)據(jù),包括激勵(lì)功率Ps、輸入功率Pin、輸出功率(),下一個(gè)功率掃描步進(jìn)(激勵(lì)功率間隔)可以通過(guò)公式(2-3)進(jìn)行預(yù)測(cè)。111=nnnnnPoutPoutstepdBdefaultPinPin(2-3)其中,default表示默認(rèn)功率掃描步進(jìn),由用戶(hù)設(shè)定,通常為1dB。公式(2-3)計(jì)算得到的功率掃描步進(jìn)只是一個(gè)參考值,實(shí)際用于功率掃描的功率步進(jìn)必須根據(jù)公式(2-4)和公式(2-5)進(jìn)一步判定。111min1min1min=+=++nnnnnnnnstepstepstepstepstepstepstepstepstepstepstep,,(2-4)
電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文18圖2-3采用自適應(yīng)式功率掃描步進(jìn)方法測(cè)試得到的激勵(lì)功率和輸出功率掃描曲線(xiàn)2.3.2定功率特性自動(dòng)測(cè)試方法定功率特性測(cè)量包括定輸入特性測(cè)量和定輸出功率測(cè)量,兩者在測(cè)量方法上是統(tǒng)一的,只是系統(tǒng)監(jiān)控的位置不同。測(cè)量過(guò)程分為掃描階段和細(xì)分階段,核心是二分法。以定輸入特性為例,掃描階段是系統(tǒng)由起始激勵(lì)功率開(kāi)始按照用戶(hù)設(shè)定的功率步進(jìn)(stepP)逐漸增加信號(hào)源的輸出功率(Ps),即滿(mǎn)足如下公式。11ow1,nnstepnsetLnPsPsPPinPinPsPs(2-8)式中,Pin表示測(cè)量點(diǎn)的輸入功率,setPin表示用戶(hù)設(shè)定的輸入功率,LowPs表示二分法的下邊沿激勵(lì)功率。當(dāng)滿(mǎn)足公式(2-9)的條件時(shí)則掃描階段結(jié)束,并進(jìn)入細(xì)分階段。其中,HighP表示二分法的上邊沿激勵(lì)功率,HighnnsetPPsPinPin(2-9)細(xì)分階段就是通過(guò)二分法不斷細(xì)分上下邊沿的激勵(lì)功率(HighP和LowP),如公式(2-10)和公式(2-11)所示,,LownnsetHighnnsetPPsPinPinPPsPinPin(2-10)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]測(cè)試總線(xiàn)的發(fā)展與展望[J]. 朱利文,于雷,金傳喜. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2019(01)
[2]空間行波管放大器微小放電對(duì)策的初步研究[J]. 馮昱嘉,梁英,馮西賢. 真空電子技術(shù). 2018(04)
[3]高效率E波段空間行波管的互作用研究[J]. 何俊,鄒峰,曹林林,李現(xiàn)霞,孫宇輝. 微波學(xué)報(bào). 2018(S2)
[4]信息化管理在產(chǎn)品研制過(guò)程中的應(yīng)用——以行波管研制為例[J]. 單美琴,王建,葉渭川. 市場(chǎng)周刊(理論研究). 2017(12)
[5]某星載電子設(shè)備構(gòu)型設(shè)計(jì)[J]. 劉波. 中國(guó)科技信息. 2017(13)
[6]空間行波管陰極壽命試驗(yàn)研究[J]. 邵文生,李季,于志強(qiáng),程誠(chéng),張珂,王輝,王力山. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2017(02)
[7]國(guó)產(chǎn)空間行波管放大器可靠性統(tǒng)計(jì)分析[J]. 馮西賢,王勇. 真空電子技術(shù). 2016(05)
[8]空間高可靠高壓變壓器局部放電分析與檢測(cè)[J]. 孫小平,王剛. 電源技術(shù). 2016(03)
[9]虛擬儀器軟件架構(gòu)VISA資源管理的實(shí)現(xiàn)原理研究[J]. 衛(wèi)紅春,楊浩前,李宥謀. 測(cè)控技術(shù). 2015(08)
[10]空間行波管技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 王斌. 真空電子技術(shù). 2014(06)
博士論文
[1]大功率行波管理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 田艷艷.電子科技大學(xué) 2018
[2]行波管非線(xiàn)性特性研究[D]. 邱海艦.電子科技大學(xué) 2018
碩士論文
[1]L-Ka波段射頻模塊自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)[D]. 王海東.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]基于LabWindows/CVI的分布式大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 夏磊.電子科技大學(xué) 2019
[3]微波開(kāi)關(guān)快速測(cè)試技術(shù)研究[D]. 李經(jīng)緯.電子科技大學(xué) 2019
[4]行波管電參數(shù)智能調(diào)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 曹秋烽.電子科技大學(xué) 2018
[5]基于Labwindows/CVI的行波管自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李仕峰.電子科技大學(xué) 2018
[6]星載微波功率放大器測(cè)試方法及自動(dòng)化研究[D]. 李新雷.電子科技大學(xué) 2017
[7]基于LabVIEW和GPIB的儀器儀表自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張恩鳳.中北大學(xué) 2017
[8]帶精英策略的非支配排序遺傳算法優(yōu)化研究[D]. 郭軍.遼寧大學(xué) 2017
[9]基于LabVIEW的行波管自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周小社.電子科技大學(xué) 2017
[10]行波管自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 劉宇.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):2918435
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:153 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
空間行波管結(jié)構(gòu)示意圖
電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文16圖2-2采用第三種方法實(shí)際測(cè)試得到的輸入功率和輸出功率掃描曲線(xiàn)通過(guò)研究可知,飽和特性測(cè)量過(guò)程中存在著測(cè)量時(shí)間和測(cè)量精度的矛盾。由于測(cè)試過(guò)程是離散的,所以輸出功率也是離散的。因此,如果掃描激勵(lì)功率之間間隔越小,則測(cè)量點(diǎn)越多,測(cè)試結(jié)果越接近真實(shí)的飽和輸出功率;然而,更多的測(cè)量點(diǎn)意味著更多的儀器配置及數(shù)據(jù)獲取等操作,這毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)增加測(cè)試時(shí)間。為此,本論文采用自適應(yīng)式功率掃描步進(jìn)的方法平衡測(cè)量時(shí)間和測(cè)量精度的矛盾[60]。它的基本原理類(lèi)似于上述的第三種方法,不同的是該方法使用了功率變化的相對(duì)值作為判定條件,可以很好地避免第三種方法由于功率抖動(dòng)導(dǎo)致的誤判,具體實(shí)現(xiàn)方法如下。測(cè)試過(guò)程中,一旦獲取測(cè)試數(shù)據(jù),包括激勵(lì)功率Ps、輸入功率Pin、輸出功率(),下一個(gè)功率掃描步進(jìn)(激勵(lì)功率間隔)可以通過(guò)公式(2-3)進(jìn)行預(yù)測(cè)。111=nnnnnPoutPoutstepdBdefaultPinPin(2-3)其中,default表示默認(rèn)功率掃描步進(jìn),由用戶(hù)設(shè)定,通常為1dB。公式(2-3)計(jì)算得到的功率掃描步進(jìn)只是一個(gè)參考值,實(shí)際用于功率掃描的功率步進(jìn)必須根據(jù)公式(2-4)和公式(2-5)進(jìn)一步判定。111min1min1min=+=++nnnnnnnnstepstepstepstepstepstepstepstepstepstepstep,,(2-4)
電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文18圖2-3采用自適應(yīng)式功率掃描步進(jìn)方法測(cè)試得到的激勵(lì)功率和輸出功率掃描曲線(xiàn)2.3.2定功率特性自動(dòng)測(cè)試方法定功率特性測(cè)量包括定輸入特性測(cè)量和定輸出功率測(cè)量,兩者在測(cè)量方法上是統(tǒng)一的,只是系統(tǒng)監(jiān)控的位置不同。測(cè)量過(guò)程分為掃描階段和細(xì)分階段,核心是二分法。以定輸入特性為例,掃描階段是系統(tǒng)由起始激勵(lì)功率開(kāi)始按照用戶(hù)設(shè)定的功率步進(jìn)(stepP)逐漸增加信號(hào)源的輸出功率(Ps),即滿(mǎn)足如下公式。11ow1,nnstepnsetLnPsPsPPinPinPsPs(2-8)式中,Pin表示測(cè)量點(diǎn)的輸入功率,setPin表示用戶(hù)設(shè)定的輸入功率,LowPs表示二分法的下邊沿激勵(lì)功率。當(dāng)滿(mǎn)足公式(2-9)的條件時(shí)則掃描階段結(jié)束,并進(jìn)入細(xì)分階段。其中,HighP表示二分法的上邊沿激勵(lì)功率,HighnnsetPPsPinPin(2-9)細(xì)分階段就是通過(guò)二分法不斷細(xì)分上下邊沿的激勵(lì)功率(HighP和LowP),如公式(2-10)和公式(2-11)所示,,LownnsetHighnnsetPPsPinPinPPsPinPin(2-10)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]測(cè)試總線(xiàn)的發(fā)展與展望[J]. 朱利文,于雷,金傳喜. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2019(01)
[2]空間行波管放大器微小放電對(duì)策的初步研究[J]. 馮昱嘉,梁英,馮西賢. 真空電子技術(shù). 2018(04)
[3]高效率E波段空間行波管的互作用研究[J]. 何俊,鄒峰,曹林林,李現(xiàn)霞,孫宇輝. 微波學(xué)報(bào). 2018(S2)
[4]信息化管理在產(chǎn)品研制過(guò)程中的應(yīng)用——以行波管研制為例[J]. 單美琴,王建,葉渭川. 市場(chǎng)周刊(理論研究). 2017(12)
[5]某星載電子設(shè)備構(gòu)型設(shè)計(jì)[J]. 劉波. 中國(guó)科技信息. 2017(13)
[6]空間行波管陰極壽命試驗(yàn)研究[J]. 邵文生,李季,于志強(qiáng),程誠(chéng),張珂,王輝,王力山. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2017(02)
[7]國(guó)產(chǎn)空間行波管放大器可靠性統(tǒng)計(jì)分析[J]. 馮西賢,王勇. 真空電子技術(shù). 2016(05)
[8]空間高可靠高壓變壓器局部放電分析與檢測(cè)[J]. 孫小平,王剛. 電源技術(shù). 2016(03)
[9]虛擬儀器軟件架構(gòu)VISA資源管理的實(shí)現(xiàn)原理研究[J]. 衛(wèi)紅春,楊浩前,李宥謀. 測(cè)控技術(shù). 2015(08)
[10]空間行波管技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 王斌. 真空電子技術(shù). 2014(06)
博士論文
[1]大功率行波管理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 田艷艷.電子科技大學(xué) 2018
[2]行波管非線(xiàn)性特性研究[D]. 邱海艦.電子科技大學(xué) 2018
碩士論文
[1]L-Ka波段射頻模塊自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)[D]. 王海東.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]基于LabWindows/CVI的分布式大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 夏磊.電子科技大學(xué) 2019
[3]微波開(kāi)關(guān)快速測(cè)試技術(shù)研究[D]. 李經(jīng)緯.電子科技大學(xué) 2019
[4]行波管電參數(shù)智能調(diào)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 曹秋烽.電子科技大學(xué) 2018
[5]基于Labwindows/CVI的行波管自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李仕峰.電子科技大學(xué) 2018
[6]星載微波功率放大器測(cè)試方法及自動(dòng)化研究[D]. 李新雷.電子科技大學(xué) 2017
[7]基于LabVIEW和GPIB的儀器儀表自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張恩鳳.中北大學(xué) 2017
[8]帶精英策略的非支配排序遺傳算法優(yōu)化研究[D]. 郭軍.遼寧大學(xué) 2017
[9]基于LabVIEW的行波管自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周小社.電子科技大學(xué) 2017
[10]行波管自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 劉宇.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):2918435
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