Читать «Система электропитания активных фазированных антенных решеток» онлайн - страница 2

Приемопередающие модули АФАР в зависимости от диапазона рабочих частот и выходной мощности передатчика требуют обычно одно напряжение от 10 до 50 В по основному (наиболее мощному) каналу. Кроме этого, для работы ППМ обычно требуется два или более вспомогательных напряжений с существенно меньшими мощностями по сравнению с основным каналом.

Масса и габариты импульсных источников питания существенно зависят от наличия гальванической развязки выходных напряжений от питающей сети, поэтому в дальнейшем будем различать два типа импульсных источников.

Стабилизированный преобразователь напряжения (СПН) — это импульсный вторичный источник питания, у которого входные и выходные цепи гальванически развязаны. Импульсный стабилизатор напряжения (ИСН) — это импульсный вторичный источник питания, у которого входные и выходные цепи имеют общий вывод.

Известно, что любая система электропитания может быть построена по трем основным схемам [2, 3, 5]:

• полностью централизованная система, когда потребители запитываются от одного или нескольких мощных источников питания;

• полностью децентрализованная система, когда каждый потребитель имеет свой источник питания;

• частично централизованная система, когда имеются как мощные источники питания, так и источники, питающие отдельных потребителей.

Выбор той или иной из вышеприведенных схем построения системы электропитания зависит от следующих основных факторов:

• типа носителя (комплекс космического базирования или самолетного базирования);

• формы и геометрических размеров антенного полотна;

• числа и принципа расположения приемопередающих модулей на полотне АФАР;

• номиналов питающих напряжений и токов потребления ППМ;

• напряжения и рода тока первичной питающей сети.

Поэтому выбор эффективной системы электропитания для всех вариантов АФАР, в общем виде, представляет собой практически неразрешимую задачу.

Рассмотрим систему электропитания АФАР X-диапазона космического РСА с конкретными параметрами (числа элементов, токи потребления, напряжение питающей сети). Система электропитания данной АФАР должна обеспечивать питание полотна антенной решетки и распределительной системы. АФАР питается от бортсети постоянного тока с напряжением 28 В.

Требования к источникам питания антенной решетки следующие:

• излучающее полотно антенной решетки состоит из 504 приемопередающих модулей, которые сгруппированы в 18 столбцов по 28 штук ППМ в столбце. Кроме того, 10 ППМ находятся в распределительной системе;

• для питания ППМ требуются три напряжения, основным из которых является напряжение +10 В со следующими характеристиками: нестабильность не более ±4% при всех условиях эксплуатации, точность установки не более 1%, пульсацией на частоте преобразования ( эффективное значение) не более 0,1%;

• ток нагрузки имеет импульсный характер;

• амплитуда тока в импульсе I_м=7А;

• максимальная длительность импульса t_И = 40·10^-6с;

• скол выходного напряжения к концу импульса - не более 1 %;

• средний ток потребления I_СР = 0,28А.

Кроме того, для питания ППМ требуются два дополнительных напряжения +5 и -5 В со следующими характеристиками: