RU2580058C2 - Система управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны - Google Patents

Система управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны Download PDF

Info

Publication number
RU2580058C2
RU2580058C2 RU2011142692/08A RU2011142692A RU2580058C2 RU 2580058 C2 RU2580058 C2 RU 2580058C2 RU 2011142692/08 A RU2011142692/08 A RU 2011142692/08A RU 2011142692 A RU2011142692 A RU 2011142692A RU 2580058 C2 RU2580058 C2 RU 2580058C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power control
control system
cathode current
power
twt
Prior art date
Application number
RU2011142692/08A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011142692A (ru
Inventor
Этьен КЮИНЬЕ
Дени АНДРЭН
Эмили ТОНЕЛЛО
Original Assignee
Таль
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Таль filed Critical Таль
Publication of RU2011142692A publication Critical patent/RU2011142692A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2580058C2 publication Critical patent/RU2580058C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/54—Amplifiers using transit-time effect in tubes or semiconductor devices
    • H03F3/58—Amplifiers using transit-time effect in tubes or semiconductor devices using travelling-wave tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34—Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34—Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/36—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/38—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field the forward travelling wave being utilised
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34—Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/42—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/44—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field the forward travelling wave being utilised
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18515—Transmission equipment in satellites or space-based relays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системе управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны и может использоваться в телекоммуникационных спутниках. Достигаемый технический результат - поддержание рабочей мощности лампы бегущей волны в режиме ожидания ниже ее номинального рабочего диапазона. Система управления мощностью, в частности, для двойного усилителя на лампах бегущей волны, содержит по меньшей мере две лампы (10, 24) бегущей волны, каждая из которых содержит один нулевой электрод анода (13), электронный преобразователь мощности, средство управления мощностью, связанное с каждой лампой (10, 24) бегущей волны, сконфигурированное для установки напряжения электрода нулевого анода (13) на определенное минимальное значение, если активирован режим ожидания, причем средство управления мощностью поддерживает рабочую мощность лампы (10,24) бегущей волны на значении, которое ниже ее номинального рабочего диапазона. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к системе управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны. В частности, оно относится к телекоммуникационным спутникам.
Телекоммуникационные спутники обычно содержат платформу и полезную нагрузку, причем последняя включает в себя все оборудование, в частности все устройства, предназначенные для генерирования и передачи радиочастотных сигналов большой мощности, далее называемых радиочастотными (RF) сигналами, в направлении к земле. Для передачи радиочастотных сигналов прибегают к различным известным методам.
Первый метод основан на твердотельной технологии и подразумевает твердотельные усилители мощности, обычно называемые SSPA. В частности, SSPA имеют недостаток, заключающийся в том, что они не в состоянии управлять требуемыми в обычном случае уровнями RF мощности.
Второй метод основан на использовании усилителей на лампах бегущей волны, далее в настоящем документе называемых TWTA. В частности, TWTA содержат лампу бегущей волны, далее в настоящем документе называемую TWT. В настоящее время, в полезной нагрузке телекоммуникационного спутника широко используются TWTA. TWTA являются особенно эффективными устройствами для каналов передачи радиочастот с высокой мощностью и позволяют управлять очень высокими уровнями передаваемой мощности радиочастот. TWTA основывается на ламповой технологии, которая требует очень точной настройки, не только на уровне, заданном при производстве, но также и относительно точности электрических интерфейсов. Более подробно TWT описывается ниже, со ссылкой на Фиг.1 и, в основном, содержит радиочастотный вход и радиочастотный выход, спираль и электроды, содержащие катод, испускающий электроны, формирующие электронный пучок, анод, обычно называемый "нулевым анодом" или "анодом 0", фокусирующий электронный пучок, и множество коллекторов. Обычно катодный ток связан с напряжением нулевого анода через коэффициент, обычно называемый "коэффициентом смещения". Следует заметить, что далее напряжение нулевого анода называется разностью электрических потенциалов между электродом нулевого анода и катодом. Однако следует понимать, что специалист в данной области техники может быть способен осуществлять изобретение посредством рассмотрения напряжения нулевого анода с опорой на электрический потенциал спирали или на любой другой опорный потенциал.
TWTA обычно содержит TWT, ассоциированную с электронным преобразователем мощности, далее называемым EPC, цель которого состоит в подаче на TWT требуемых электрических рабочих режимов и передаче требуемого уровня мощности от источника электрического напряжения на TWT. Обычно EPC является преобразователем мощности постоянного тока в постоянный, энергия на который подается через первичную шину, и генерирующим уровни напряжения, требуемые на каждом из электродов, содержащихся в TWT, с уровнем точности, позволяющим гарантировать рабочие характеристики TWT, то есть ее линейность, эффективность и стабильность передачи мощности.
Более конкретно, существуют известные TWTA, называемые LTWTA, что означает линеаризованные TWTA, которые дополнительно содержат дополнительный линеаризованный предварительный усилитель, нацеленный на преобразование для согласования уровня радиочастотного сигнала с радиочастотным входом TWT, и обеспечивающий компенсацию паразитных явлений нелинейности, в частности, привнесенных посредством TWT.
Двойные TWTA являются специфическими TWTA, состоящими, по существу, из двух TWT, которые возбуждаются посредством одного EPC. Тогда TWT могут использоваться одновременно и независимо или объединяться по RF для обеспечения выходных RF сигналов более высокой мощности. Следовательно, двойной TWTA может рассматриваться как совокупность следующих подфункций:
два TWT, нацеленных на передачу мощности постоянного тока радиочастотному сигналу через 2 независимых канала,
один EPC, нацеленный на обеспечение источника питания и поляризации электродов для обоих TWT.
Аналогично, существуют двойные LTWTA, которые содержат вышеописанные подфункции, а также два линеаризованных предварительных усилителя, нацеленных на преобразование RF сигнала для соответствующих входов обеих TWT и обеспечение компенсации ошибок их линейности.
Один главный недостаток двойного TWTA заключается в управлении включением второй TWT: действительно, для того чтобы избежать какого-либо расфокусирования электронного пучка TWT, высокие напряжения должны прикладываться, только если достигнута определенная температура катода. Следовательно, EPC для двойного TWTA обычно содержит средство для управления фазой предварительного нагрева катода. Таким образом, при включении второй TWT, канал, проходящий через первую TWT, прерывается на время, за которое катод второй TWT достигает своей рабочей температуры, которое может быть порядка нескольких минут. Следовательно, это явление подразумевает прерывание трафика, которое находится в противоречии с требованиями оператора касательно работоспособности канала спутника.
Одно существующее решение, нацеленное на смягчение упомянутых недостатков, может быть реализовано в LTWTA, и, в основном, состоит во включении второй TWT очень рано, во время полета спутника, и перевода ее в режим работы "без возбуждения" на все время, когда она не должна фактически использоваться в работе. Режим работы "без возбуждения" также может называться режимом "RF молчания" и управляется при помощи линеаризованных предварительных усилителей. Режим "RF молчания", по существу, является режимом, в котором через TWT не пропускается никакого RF сигнала. Это решение должно ставить в невыгодную позицию полезную нагрузку спутника, в частности ту, которая обусловлена нецелесообразным рассеянием мощности и связанными ограничениями по управлению температурой. Действительно, поскольку неиспользуемая вторая TWT работает в режиме без возбуждения, в то время как первая TWT работает, тем не менее, вторая TWT продолжает потреблять мощность постоянного тока и рассеивать тепло.
Еще одно существующее решение, по существу, состоит в использовании функциональных возможностей перестройки мощности EPC, которые, по существу, состоят в настройке мощности TWT посредством установки ее оптимальной рабочей точки, или точки насыщения, при помощи настройки катодного тока. Такое решение позволяет устанавливать команду выходной мощности на ее минимум, то есть, как правило, уменьшая ее на 3 дБ. Также это позволяет уменьшать мощность, но все еще не до той степени, которая предлагается объектом настоящего изобретения.
Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы смягчать, по меньшей мере, вышеупомянутые недостатки посредством предложения системы управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны или двойного TWTA, предотвращающего любое прерывание трафика при независимой работе двух TWT, без значительного воздействия на глобальное энергопотребление полезной нагрузки.
Одно дополнительное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно может быть реализовано при помощи устройства с малой стоимостью и весом, тем самым не воздействующего в значительной степени на полезную нагрузку спутника.
Одно дополнительное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно не затрагивает долговечность TWT.
С этой целью, настоящее изобретение предлагает систему управления мощностью, в частности, для двойного усилителя на лампах бегущей волны, содержащего, по меньшей мере, две лампы бегущей волны, причем каждая лампа бегущей волны содержит один электрод нулевого анода и электронный преобразователь мощности, причем система управления мощностью реализована в упомянутом электронном преобразователе мощности и отличается тем, что он содержит средство управления мощностью, связанное с каждой лампой бегущей волны, сконфигурированное для настройки напряжения электрода нулевого анода до определенного минимального значения, когда активирован режим ожидания, средство управления мощностью поддерживает рабочую мощность лампы бегущей волны ниже значения ее номинального рабочего диапазона.
В иллюстративном варианте осуществления изобретения, нижеследующая система управления мощностью может дополнительно содержать контур управления катодным током, возбуждаемый посредством средства установки катодного тока и средства обнаружения катодного тока, причем контур управления катодным током возбуждает модуль возбуждения нулевого анода, устанавливающий напряжение нулевого анода.
В иллюстративном варианте осуществления изобретения, двойной усилитель на лампах бегущей волны может являться двойным усилителем на лампах бегущей волны, в частности, содержащим линейные предварительные усилители, способные реализовать режим RF молчания, одновременно с активацией упомянутого режима ожидания.
В иллюстративном варианте осуществления изобретения, упомянутый модуль возбуждения нулевого анода может дополнительно содержать регулятор, выход которого соединяется с базой транзистора через базовый резистор в общей конфигурации эмиттера,и эмиттер которого соединяется с коллектором через первый стабилитрон, устанавливающий минимальное значение катодного тока, если активирован упомянутый режим ожидания, причем затем транзистор насыщается в выключенном состоянии.
В иллюстративном варианте осуществления изобретения, упомянутый режим ожидания может быть активирован при помощи замыкания переключателя команды режима ожидания, ассоциированного с упомянутым средством установки катодного тока, причем средство установки катодного тока формируется посредством настраиваемого напряжения.
В иллюстративном варианте осуществления изобретения, система управления мощностью может дополнительно содержать средство фильтрации, позволяющее медленно устанавливать опорное напряжение с постоянной времени больше, чем время реакции регулятора.
В иллюстративном варианте осуществления изобретения, упомянутое средство фильтрации может быть сформировано посредством фильтра первого порядка.
В иллюстративном варианте осуществления изобретения, второй стабилитрон может быть помещен последовательно, между коллектором транзистора и поляризационным резистором нулевого анода и устанавливает максимальное значение тока.
Настоящее изобретение предлагает установку катодного тока, который представляет потребление тока TWT, каждой TWT независимо, на его минимальный нерегулируемый уровень. Для ясности данного описания, режим работы TWT, ассоциированный с упомянутым минимальным нерегулируемым уровнем, называется режимом ожидания. Используемый в соединении с режимом RF молчания, режим ожидания позволяет экономить большую долю потребления тока посредством TWT, у которой RF канал бездействует.
В связи с этим, настоящее изобретение предлагает реализовать систему управления мощностью в пределах EPC, при помощи соответствующей электронной схемы, которая обеспечивает возможность насыщения контура управления катодным током таким образом, чтобы минимизировать, не сокращая до нуля, потребление неработающей TWT и управлять надлежащим возвратом, при необходимости, к регулированию.
Эти и другие характеристики и преимущества изобретения будут более понятны с учетом данного ниже подробного описания предпочтительного варианта осуществления, предоставленного исключительно посредством иллюстративного и неограничивающего примера, а также иллюстрирующих чертежей, которые представляют:
Фиг.1 - представление в перспективе, изображающее типичную TWT, известную из предшествующего уровня техники;
Фиг.2 - функциональная блок-схема, изображающая систему управления мощностью, следующую из иллюстративного варианта осуществления изобретения;
Фиг.3 - упрощенная электрическая схема, изображающая систему управления мощностью, следующую из иллюстративного варианта осуществления изобретения.
Фиг.1 представляет представление в перспективе, описывающее обычную TWT, известную из предшествующего уровня техники. TWT является одним из ключевых элементов, являющихся частью TWTA.
По сути, TWT 10 является вытянутой вакуумной лампой, содержащей радиочастотный вход 12 и радиочастотный выход 14, катод 15, формирующий электронную пушку, генерирующую электронный пучок 17, фокусируемый и настраиваемый посредством нулевого анода 13 и проходящий через спираль 18 до множества коллекторов 19.
Катод 15 нагревается и испускает электроны с одного из его концов. Магнитное поле генерируется, по существу, вокруг спирали 18 таким образом, чтобы содержать электроны в виде сфокусированного электронного пучка 17. Электронный пучок проходит вдоль средней оси спирали 18. Спираль 18 продолжается от радиочастотного входа 12 к радиочастотному выходу 14. В результате, электронный пучок 17 попадает на коллекторы 19. Радиочастотный сигнал распространяется вдоль спирали 18 со скоростью, которая является близкой к скорости электронного пучка 17. Эффект усиления возникает вследствие взаимодействия между электромагнитным полем, индуцированным посредством RF сигнала в спирали 18, и электронным пучком 17 при помощи эффекта квантования. В целях улучшения выхода TWT касательно энергии, то есть оптимизации повторного использования энергии, все еще доступной на конце электронного пучка 17, может быть использовано множество коллекторов 19, как правило четыре или пять.
Обычно, TWTA содержит TWT, ассоциированную с дополнительным электронным преобразователем мощности, далее называемым EPC, цель которого состоит в питании TWT при требуемых электрических рабочих условиях. Обычно, EPC является преобразователем постоянного тока в постоянный, в который энергия подается через шину, и генерирует уровни напряжения питания, требуемые на каждом из электродов, содержащихся в TWT, с уровнем точности, позволяющим гарантировать частотные характеристики TWT, то есть эффективность и стабильность передачи энергии. В частности, высокое напряжение между спиралью 18 и катодом 15 должно быть достаточно точным, поскольку оно определяет эффективность TWT. Действительно, что касается напряжения между спиралью и катодом: точности порядка 1 вольт требуются для напряжений в диапазоне до нескольких киловольт; например, требуемые напряжения между спиралью и катодом для применений в пределах Ku-диапазона, как правило, имеют порядок от 6 киловольт до 7.5 киловольт. Управление упомянутыми уровнями напряжения осуществляется посредством EPC.
Электрод, называемый нулевым анодом 13 или "анодом 0", позволяет управлять электронным пучком 17, сгенерированным посредством катода 15.
Система управления мощностью, дополнительно описанная более подробно далее со ссылкой на Фиг.2 и 3, предлагает воздействовать на "анод 0" каждой TWT при помощи команд управления, внесенных посредством средства регулирования. TWT, которая не должна работать, полностью не выключается, но ее электронный пучок устанавливается на минимум, что, другими словами, соответствует сокращению до минимума мощности, потребляемой посредством TWT. Каждая TWT ассоциирована со средством регулирования. В режиме ожидания, средство регулирования системы управления мощностью может регулировать нулевой анод каждой TWT для насыщения средства регулирования, тем самым доводя катодный ток до очень низкого уровня. Таким образом, настоящее изобретение, ассоциированное с режимом RF молчания, как правило, позволяет уменьшать, по меньшей мере, на 90% энергопотребление неиспользуемой TWT, которая, в противном случае, потребляла бы мощность бесполезно.
Следует заметить, что благодаря системе управления мощностью следующего одного из описанных в настоящем документе вариантов осуществления изобретения, нагревание катода остается номинальным, и все еще протекающий малый катодный ток устраняет деградацию поверхности катода. Тем самым, долговечность TWT, которая возбуждается посредством системы управления мощностью, может быть сохранена.
Фиг.2 представляет функциональную блок-схему, изображающую систему управления мощностью, следующую из иллюстративного варианта осуществления изобретения.
В неограничивающем примере, проиллюстрированном на чертеже, система управления мощностью может быть реализована в пределах EPC двойного TWTA и содержит первичное средство 20 управления мощностью, которое возбуждает средство 21 генерирования высокого напряжения, и взаимодействует при помощи средства 22 управления мощностью с TWT 24, причем обе TWT 24 ассоциированы с их собственными средствами 22 управления мощностью, хотя только одно средство 22 управления мощностью изображено на чертеже для большей ясности.
Первичное средство 20 управления мощностью принимает первичную мощность из первичной шины мощности. Первичное средство управления, например, может содержать элемент питания, гарантирующий регулирование мощности при помощи двух вложенных контуров, один контур управления током, возбуждаемый посредством средства обнаружения тока, и посредством контура управления напряжением. Затем, первичное средство 20 управления мощностью подает питание на средство 21 генерирования высокого напряжения. Например, средство 21 генерирования высокого напряжения может содержать многоступенчатый преобразователь высокого напряжения. Дополнительно, многоступенчатый преобразователь высокого напряжения может быть связан с выпрямителями и фильтрами. Многоступенчатый преобразователь высокого напряжения, являющийся частью средства 21 генерирования высокого напряжения, позволяет генерировать высокие напряжения, требуемые лампой 24 бегущей волны, в частности, многоступенчатый преобразователь высокого напряжения может генерировать подачу питания между спиралью и катодом, и катодный ток может управляться посредством поляризации нулевого анода 13.
Средство 22 управление мощностью может содержать модуль 220 обнаружения катодного тока, модуль 222 установки опорного катодного тока, причем модуль 220 обнаружения катодного тока и модуль 222 установки опорного катодного тока возбуждает контур 226 управления катодным током. Модуль 220 обнаружения катодного тока может, как правило, измерять напряжение, возникающее вследствие катодного тока. Модуль 226 управления катодным током и модуль 220 обнаружения катодного тока могут возбуждать модуль 228 возбуждения нулевого анода, выведенный на нулевой анод A0 TWT 24. Переключатель 224 команды режима ожидания может шунтировать модуль 222 установки опорного катодного тока и, например, управляется при помощи соответствующих дистанционно передаваемых сообщений, например, через бортовую коммуникационную шину передачи данных спутника.
Предпочтительно, модуль 228 возбуждения нулевого анода может дополнительно содержать средство ограничения, позволяющее минимизировать и/или максимизировать напряжение нулевого анода и, следовательно, катодного тока ik, соответственно, посредством установки катодного тока ik между предварительно определенными минимальным ik min и максимальным ik max значениями. Более подробный вариант осуществления средства 22 управления мощностью описывается далее в данном документе со ссылкой на Фиг.3.
Фиг.3 представляет упрощенную электрическую схему, изображающую систему управления мощностью, следующую из иллюстративного варианта осуществления изобретения.
Средство 21 генерирования высокого напряжения в его входе может содержать трансформатор высокого напряжения, содержащий первичную обмотку 210 и вторичную обмотку 211. Вторичная обмотка 211 может быть нагружена непосредственно на схему полнопериодного мостового выпрямителя, например, содержащего диодный мост 212 и параллельный конденсатор 213, причем схема мостового выпрямителя подает катодный ток на катод K. Как иллюстрировано посредством Фиг.3, в качестве иллюстративного варианта осуществления, модуль 228 возбуждения нулевого анода может содержать регулятор 2280, выход которого соединяется со средством 2286 распределения. Например, регулятор 2280 может являться усилителем с большим коэффициентом усиления. Например, средство 2286 распределения может быть образовано транзистором, в конфигурации с общим эмиттером, база которого поляризуется при помощи базового резистора 2282. Средство ограничения, упомянутое выше со ссылкой на Фиг.2, может быть присоединено к средству 2286 распределения. Например, средство ограничения может быть образовано первым стабилитроном 2288, расположенным параллельно со средством 2286 распределения, то есть: в иллюстрированном примере, между эмиттером и коллектором транзистора, и вторым стабилитроном 2284 последовательно с коллектором транзистора, и последовательно с поляризационным сопротивлением 34 нулевого анода электрода A0. Например, защитный резистор 36 может быть реализован последовательно с нулевым анодом таким образом, чтобы ограничивать ток нулевого анода, например, в случае расфокусирования TWT. Например, модуль 222 установки опорного катодного тока на входе регулятора 2280 может быть сформирован настраиваемым опорным напряжением Vref, изображенным посредством стабилитрона.
Когда посылается команда режима ожидания, то есть когда переключатель 224 команды режима ожидания закрыт, модуль 222 установки опорного катодного тока шунтируется, и регулятор 2280 имеет тенденцию к уменьшению катодного тока до нуля, другими словами, регулятор 2280 находится в рабочей точке низкого насыщения. Таким образом, транзистор 2286 насыщается и работает как открытый коммутатор. Следовательно, первый стабилитрон 2288 фиксирует напряжение между коллектором и эмиттером транзистора 2286, и, следовательно, стабилитрон 2288 фиксирует минимальное напряжение нулевого анода. Нулевой анод, также определяет катодный ток Ik, причем последний в этой ситуации имеет минимальное значение Ik min, в то время как его настройка опорного тока Iksetting равняется нулю, причем переключатель 224 команды режима ожидания закрывается, следовательно, регулятор 2280 остается в нижней точке состояния насыщения, а также средство 22 управления мощностью в целом может рассматриваться в нижней точке состояния насыщения. Однако даже в режиме ожидания катодный ток фактически никогда не уменьшается до нулевого значения, что означает, что TWT поддерживается в рабочем состоянии при мощности ниже ее номинального рабочего диапазона, и ее катод поддерживается при номинальной рабочей температуре. Следовательно, допускается, что TWT может, при необходимости, стать доступной немедленно, без необходимости выполнения фаз инициализации и предварительного подогрева, как это требовалось бы в случае полного отключения TWT.
При нормальной работе, средство 22 управления мощностью не насыщается, и напряжение нулевого анода имеет промежуточное значение, соответствующее требуемому выходному уровню TWT 24. Действительно, если переключатель 224 команды режима ожидания открыт, то значение напряжения Vref, в примере, проиллюстрированном на чертеже, определяет значение напряжения, которое должно получаться в результате измерения катодного тока Ik при помощи модуля 220 обнаружения катодного тока. В таком случае, регулятор 2280 работает таким образом, чтобы поддерживать напряжение, измеряемое посредством модуля 220 обнаружения катодного тока, равным опорному напряжению Vref. С этой целью, резистор 2282 в цепи базы поляризуется таким образом, что нулевой анод поляризуется с требуемым значением для лампы бегущей волны для обеспечения требуемого катодного тока Ik, причем тогда средство 22 управления мощностью действует в качестве контура регулирования.
В предпочтительном варианте осуществления может использоваться второй стабилитрон 2284, который позволяет устанавливать максимальное напряжение нулевого анода A0, а также максимальное значение Ik max катодного тока. Следует заметить, что при нормальной работе транзистор 2286 не насыщается, чтобы поддерживать контур регулирования, сформированный посредством средства 22 управления мощностью. Следовательно, рабочие пределы определяются переключением транзистора 2286 как насыщаемого в выключенном состоянии во время режима ожидания, так и во включенном состоянии, причем этот последний режим определяет максимальное значение Ik max катодного тока.
Также следует заметить, что при выходе из режима ожидания, в частности, должно быть предпочтительным надлежащим образом управлять изменениями установки опорного катодного тока, например, при помощи установки Vref таким образом, чтобы препятствовать выходу регулятора на его оптимальную рабочую точку после высоких колебаний амплитуды, которые, вероятно, повредили бы лампу. Предпочтительно, средство фильтрации может быть предложено таким образом, чтобы позволить опорному напряжению Vref медленно достигать рабочего значения, то есть более медленно, чем время реакции регулятора 2280, так что регулятор 2280 может надлежащим образом следовать опорной установке и надлежащим образом стабилизироваться на требуемом значении без нежелательного обгона или колебаний. Например, фильтр первого порядка может быть использован с постоянной времени намного более высокой, чем время реакции регулятора 2280.
Предпочтительно, параллельно с командой режима ожидания, режим RF молчания может быть активирован при помощи команды, которая может быть отправлена в линеаризованный предварительный усилитель радиочастотного сигнала, нацеленный на отключение RF сигнала, причем эта команда обычно называется командой "бланкирования".

Claims (8)

1. Система управления мощностью, в частности, для двойного усилителя на лампах бегущей волны, содержащая по меньшей мере: две лампы бегущей волны (10, 24), каждая из которых содержит один электрод нулевого анода (13),электронный преобразователь мощности, причем система управления мощностью реализована в упомянутом электронном преобразователе мощности и отличается тем, что она содержит средство (22) управления мощностью, ассоциированное с каждой лампой бегущей волны (10, 24), сконфигурированное для установки напряжения электрода нулевого анода (13) в определенное минимальное значение, если активирован режим ожидания, причем средство управления мощностью поддерживает рабочую мощность лампы бегущей волны (10, 24) на значении ниже ее номинального рабочего диапазона.
2. Система управления мощностью по п.1, дополнительно содержащая контур (226) управления катодным током, возбуждаемый средством (222) установки катодного тока и средством (220) обнаружения катодного тока, причем контур (226) управления катодным током возбуждает модуль (228) возбуждения нулевого анода, устанавливающий напряжение нулевого анода (13).
3. Система управления мощностью по п.1 или 2, в которой двойной усилитель на лампах бегущей волны является двойным усилителем на лампах бегущей волны, в частности, содержащим линейные предварительные усилители, способные реализовать режим радиочастотного молчания одновременно с активацией
упомянутого режима ожидания.
4. Система управления мощностью по п.2, в которой упомянутый модуль (228) возбуждения нулевого анода дополнительно содержит регулятор (2280), выход которого соединен с базой транзистора (2286) через базовый резистор (2282) в конфигурации с общим эмиттером, эмиттер которого соединен с коллектором через первый стабилитрон (2288), устанавливающий минимальное значение катодного тока Ik min, если активирован упомянутый режим ожидания, причем затем транзистор (2286) насыщается в выключенном режиме.
5. Система управления мощностью по п.2, в которой упомянутый режим ожидания активируется посредством замыкания переключателя (224) команды режима ожидания, связанного с упомянутым средством (222) установки катодного тока, причем средство (222) установки катодного тока сформировано посредством настраиваемого напряжения (Vref).
6. Система управления мощностью по п.5, дополнительно содержащая средство фильтрации, которое позволяет медленно устанавливать опорное напряжение Vref с постоянной времени большей, чем время реакции регулятора (2280).
7. Система управления мощностью по п.6, в которой упомянутое средство фильтрации сформировано посредством фильтра первого порядка.
8. Система управления мощностью по п.4, в которой второй стабилитрон (2284), размещенный последовательно между коллектором транзистора (2286) и поляризационным резистором (36) нулевого анода (13), устанавливает максимальное значение Ik max тока.
RU2011142692/08A 2010-10-22 2011-10-21 Система управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны RU2580058C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10290572.6 2010-10-22
EP10290572A EP2445103A1 (en) 2010-10-22 2010-10-22 Power management system for dual travelling wave tube amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011142692A RU2011142692A (ru) 2013-04-27
RU2580058C2 true RU2580058C2 (ru) 2016-04-10

Family

ID=43799512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011142692/08A RU2580058C2 (ru) 2010-10-22 2011-10-21 Система управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8674759B2 (ru)
EP (2) EP2445103A1 (ru)
JP (1) JP5884236B2 (ru)
CN (1) CN102457238B (ru)
RU (1) RU2580058C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694141C1 (ru) * 2018-12-29 2019-07-09 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Устройство линейного усилителя мощности дкмв диапазона

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102789940A (zh) * 2012-08-09 2012-11-21 上海卫星工程研究所 提高国产空间行波管放大器使用寿命和可靠性的方法
DE102013003904A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-11 Tesat-Spacecom Gmbh & Co.Kg Verfahren zum Betreiben eines Wanderfeldröhrenmoduls
DE102013003903B4 (de) * 2013-03-08 2014-12-24 Tesat-Spacecom Gmbh & Co.Kg Verfahren zum Betreiben eines Verstärkermoduls eines Satelliten
CN105245239A (zh) * 2015-10-26 2016-01-13 成都国光电气股份有限公司 一种前级驱动器
CN106443248B (zh) * 2016-09-12 2019-04-05 电子科技大学 一种行波管饱和特性快速自动测量方法
DE102018128659A1 (de) 2018-11-15 2020-05-20 Tesat-Spacecom Gmbh & Co. Kg Hochfrequenzbaugruppe mit Anschlussschnittstelle
KR102482955B1 (ko) * 2020-11-18 2022-12-29 엘아이지넥스원 주식회사 기준전압 가변 진행파관 증폭기용 고전압전원공급기 및 이를 구비한 진행파관용 증폭기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2085022C1 (ru) * 1992-11-27 1997-07-20 Научно-производственная фирма "Комкон" Усилитель мощности на лампе бегущей волны
RU2168264C1 (ru) * 2000-04-03 2001-05-27 Военный университет связи Регулируемый усилитель мощности
RU2262183C1 (ru) * 2003-12-16 2005-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Импульсный усилитель мощности свч

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687970A (en) * 1985-05-31 1987-08-18 Hughes Aircraft Company Digital cathode current control loop
CN87212936U (zh) * 1987-08-25 1988-09-28 南京工学院 电调平衡量的行波管外平衡器
US5500621A (en) * 1995-04-03 1996-03-19 Martin Marietta Corp. Travelling-wave tube protection arrangement
US6229262B1 (en) * 1999-10-25 2001-05-08 Hughes Electronics Corporation Electronic power conditioner anode voltage control
JP2003173211A (ja) * 2001-12-05 2003-06-20 Rohm Co Ltd レギュレータ
JP3957670B2 (ja) * 2003-09-17 2007-08-15 Ｎｅｃマイクロ波管株式会社 進行波管用電源供給回路、進行波管装置、および進行波管用電源装置
AU2004218611B2 (en) * 2003-10-10 2007-03-08 The Directv Group, Inc. Coherent averaging for measuring traveling wave tube amplifier nonlinearity
US7138860B2 (en) * 2004-11-12 2006-11-21 The Boeing Company System and method for envelope modulation
US7358803B2 (en) * 2004-12-16 2008-04-15 The Boeing Company Broadband high efficiency traveling wave tube amplifier system
CN100565766C (zh) * 2006-04-20 2009-12-02 中国科学院电子学研究所 空间电荷波波长压缩升频为高频率电磁波源的方法及装置
JP5136892B2 (ja) * 2008-03-03 2013-02-06 株式会社ネットコムセック 電圧制御装置、電源装置、電子管及び高周波回路システム
JP5494285B2 (ja) * 2010-06-24 2014-05-14 住友電気工業株式会社 電子回路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2085022C1 (ru) * 1992-11-27 1997-07-20 Научно-производственная фирма "Комкон" Усилитель мощности на лампе бегущей волны
RU2168264C1 (ru) * 2000-04-03 2001-05-27 Военный университет связи Регулируемый усилитель мощности
RU2262183C1 (ru) * 2003-12-16 2005-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Импульсный усилитель мощности свч

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694141C1 (ru) * 2018-12-29 2019-07-09 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Устройство линейного усилителя мощности дкмв диапазона

Also Published As

Publication number Publication date
EP2445105B1 (en) 2016-11-23
CN102457238A (zh) 2012-05-16
US20120268203A1 (en) 2012-10-25
RU2011142692A (ru) 2013-04-27
CN102457238B (zh) 2017-03-01
EP2445105A1 (en) 2012-04-25
JP5884236B2 (ja) 2016-03-15
JP2012109234A (ja) 2012-06-07
US8674759B2 (en) 2014-03-18
EP2445103A1 (en) 2012-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2580058C2 (ru) Система управления мощностью для двойного усилителя на лампах бегущей волны
JP5255189B2 (ja) 電源装置及び高周波回路システム
US5500621A (en) Travelling-wave tube protection arrangement
RU2564632C2 (ru) Регулируемый усилитель бегущей волны с очень высокой эффективностью
JP2006246028A (ja) ポーラ変調送信装置及び無線通信機
KR102650677B1 (ko) 액티브 클램프를 갖는 전력 변환기
US7652392B2 (en) Power supply device and high-frequency circuit system
US9530604B2 (en) Method for operating a traveling-wave tube module
JP2007081800A (ja) ドハティ増幅器
CN111711364A (zh) 一种基于高精度负载电流检测技术的自适应前沿消隐电路
US7888873B2 (en) Dynamic depressed collector
US20060197467A1 (en) Discharge lamp lighting circuit
US20230138876A1 (en) Control method and control circuit of switched-mode power supply, and switched-mode power supply
KR101633763B1 (ko) 진행파관을 위한 고전압전원 공급기 및 그의 출력 고전압 안정화 방법
US9178475B2 (en) Method for operating an amplifier module of a satellite
JP5743654B2 (ja) 高周波回路システム
US20050067966A1 (en) Power supply apparatus for traveling-wave tube which eliminates high voltage relay
JP2021122161A (ja) 印刷装置
CA3221716A1 (en) System and method for managing the operation of a travelling wave tube amplifier
JP2021029074A (ja) 電源装置
JP2017092035A (ja) 進行波管用エネルギー供給ユニット
JPH05243878A (ja) マイクロ波電力制御回路
US20140217885A1 (en) Pulsed Depressed Collector
Kvasha Improving of the DTL cavity RF voltage stability by means of anode modulator feedback
JP2000209860A (ja) 高圧電源装置