定量地分析了行波管放大器中高壓電源的紋波對行波管放大器輸出性能產(chǎn)生的影響，根據(jù)分析制定合理的電源技術(shù)指標(biāo)。通過有效的紋波抑制手段來提高行波管放大器的輸出性能。

　　行波管放大器由于其具有寬帶、大功率的突出優(yōu)點，在固體器件飛速發(fā)展的今天，仍然是現(xiàn)代雷達(dá)和電子干擾系統(tǒng)微波功率放大的核心部件。如何針對行波管的特點，設(shè)計出可靠的工作電源是保證武器裝備可靠性的重要因素。對于行波管放大器而言，射頻信號的功率放大，其實質(zhì)是在輸入射頻信號的控制下將電源直流功率轉(zhuǎn)換成高頻功率，以期達(dá)到放大射頻功率的目的。所以高壓電源性能的好壞直接關(guān)系到行波管放大器的射頻質(zhì)量和整機的性能。

　　而事實上，直流電源的輸出電壓并不是假想中的純直流輸出，其中包含有許多不需要的信號，它們通常表現(xiàn)為直流電壓的幅度調(diào)制，稱這種直流輸出的幅度調(diào)制為紋波。當(dāng)電源開始為行波管供電后，電源紋波對行波管放大器的輸出信號就會產(chǎn)生不利影響，包括不需要的幅度調(diào)制(AM)、相位調(diào)制(PM)以及頻率調(diào)制(FM)。通過分析紋波產(chǎn)生的原因，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.13house.cn/)認(rèn)為就有可能預(yù)測這種不需要的副瓣出現(xiàn)在射頻頻譜的什么位置，通過某些有效手段，能更好的提高行波管放大器的性能指標(biāo)。

1、電源紋波的產(chǎn)生及影響

　　1.1、紋波的產(chǎn)生

　　紋波是附著于直流電平之上的包含周期性與隨機性成分的雜波信號，指在額定輸出電壓、電流的情況下，輸出電壓中交流電壓的峰峰值或有效值。狹義上的紋波電壓，是指輸出直流電壓中含有的工頻交流成分。

　　紋波用示波器可以看到，在直流電壓上下輕微波動，就像水平面上波動的水紋一樣，所以被稱為紋波(見圖1)。

圖1 紋波示意圖

　　行波管電源的紋波來源于包含有多種交流電源頻率的諧波。它們有可能來自于工頻50Hz及其100，150Hz的諧波，400 Hz交流電源頻率及其800、1200Hz的諧波，開關(guān)管10～500kHz開關(guān)頻率及其諧波，開關(guān)器件1～100MHz的高頻振蕩以及輸出濾波部分1～30MHz的諧振。

　　1.2、紋波對行波管性能的影響

　　一個典型的行波管開關(guān)電源由交流電網(wǎng)整流濾波供電，組成框圖見圖2。

圖2 行波管電源組成框圖

　　這種不穩(wěn)壓的直流電壓經(jīng)50kHz開關(guān)送至升壓變壓器，變壓器輸出再經(jīng)整流濾波后形成最終直流電壓送至行波管，調(diào)整過程通過50kHz開關(guān)的占空比來實現(xiàn)。這種設(shè)計中直流輸出紋波產(chǎn)生在交流饋電電源的各次諧波上限50，100，150Hz(通常100Hz的二次諧波分量最大)以及開關(guān)頻率的各次諧波上限50，100，150kHz(通常100kHz的二次諧波分量最大)，因高壓輸出濾波器的諧振還會有一些10～20MHz范圍的低電平調(diào)制。這些不需要的調(diào)幅，調(diào)相和調(diào)頻成分就會在微波輸出部分產(chǎn)生相干、重復(fù)的邊帶。

　　這些邊帶與微波載波的偏移量等于相應(yīng)的電源輸出紋波的頻率，對每個紋波頻率有兩個邊帶：分布在載波頻率的兩側(cè)，例如一個40kHz的電源紋波產(chǎn)生的不需要的邊帶在f0=±40kHz，這種不需要的邊帶為”殘留”邊帶。

3、結(jié)論

　　通過理論和實例本文定量分析了高壓電源中電源紋波對行波管放大器性能指標(biāo)產(chǎn)生的多種影響。綜合考慮電源成本、電路復(fù)雜程度等多方面限制條件，通過本文中的各種計算可以制定出合理的電源指標(biāo)規(guī)格書，將這種影響盡量減小，從而提高和優(yōu)化整機的性能指標(biāo)。