长脉宽模式下雷达供电系统功率波动机理研究

长脉宽工作模式引起的雷达系统功率大范围波动对供电系统稳定性造成影响。首先建立阵面发射单元的数学模型,根据脉冲负载的平均功率供电模式特点,提出了电流裕度的概念。采用状态空间分段方法,分析了供电系统的电压和电流变化规律,推导出长脉宽工作模式下系统功率波动函数及其简化形式。然后,提出峰峰值与平均功率比PAPR(peak-peak to average power ratio),用以定量分析功率波动程度,根据该指标,分析了影响系统功率波动的影响因素,得到了功率波动与影响因素之间的关系。最后通过实例分析,验证了所提出的结论,为长脉宽工作模式下雷达电源系统设计奠定了理论基础,具有良好的工程应用价值。

相控阵雷达阵面供电系统功率波动机理研究

相控阵雷达阵面供电系统的功率波动对雷达系统具有重要影响。通过分析供电系统架构和负载特性,建立了发射单元的等效电路和数学模型。根据平均功率供电模式的特点,采用状态空间分段的方法,推导了供电系统的电压和电流变化规律,并推导了脉冲负载条件下供电系统的输出功率波动函数。基于功率波动函数和电流特性,提出了供电系统输出功率在空载与满载之间波动的充要条件,并提出了功率波动比指标,衡量功率波动程度。最后通过实例工程计算和仿真分析,验证了本文的主要结论。提出的功率波动机理分析方法,为大型相控阵雷达电源系统设计奠定了理论基础,具有良好的工程应用价值。

新型固定式相控阵雷达供电系统

介绍了一种新型固定式相控阵雷达供电系统。详细论述了供电系统需要解决的输入谐波和功率因数、阵面电源的体积和质量、电源传输电缆的损耗,以及安全性和热设计等方面的问题,并提出了具体解决方案。本供电系统主要包括地面整流电源、阵面DC/DC电源两部分。地面整流电源的输出直流通过电缆传输到雷达阵面上,作为阵面DC/DC电源的输入,其中地面整流电源采用18脉冲整流技术,阵面DC/DC电源采用高频开关电源技术。最后通过实际产品的波形测试证明了该新型雷达电源供电系统的可行性。

雷达供电系统架构可靠性研究

针对雷达供电系统架构可靠性分析,提出了雷达供电系统架构的定义和分类方法;基于可靠性理论,分别建立了直接型架构和能量管理型架构的可靠性模型;推导了电力系统体系结构的基本可靠性、任务可靠性、重大故障平均间隔时间(MTBCF)和平均无故障工作时间(MTBF)的解析表达式,为雷达供电系统架构的可靠性分析提供了理论依据和计算方法。理论分析证明了能量管理型架构的MTBCF大于直接型架构的MTBCF。通过工程实例验证,只有能量管理体系结构满足系统可靠性指标的要求,验证了该文提出的可靠性分析方法的有效性。该文提出的供电系统架构分类和系统可靠性计算方法,为供电系统架构的优化设计提供了理论依据,具有较大的理论和工程应用价值。

特殊负载与机载电源匹配研究及有源电力滤波器仿真设计

为提高某型飞机装备的高功率雷达系统的供电可靠性,通常采取三相无刷交流发电机为其单独供电。然而随着服役时间的增长,发电机会出现断轴、转子扫膛等严重故障。在多种故障因素中,雷达负载与发电机供电不匹配是影响发电机寿命的重要因素之一。为此,文中对特殊负载与机载供电电源匹配进行研究,建立谐波对于电机运行的仿真模型;并利用Matlab软件设计电力滤波器模型,运用滞环比较法控制策略对电力电子开关进行控制,实现滤除谐波的功能。最后,提出其他防止谐波的建议,为发电机改装和新型适配电源的研制工作提供理论支撑。