天气雷达回扫充电调制器的应用分析

摘要：为了提高发射机输出脉冲幅度的稳定度，研制了平均功率约30 kW的脉冲电源，采用回扫充电技术给线型调制器的脉冲形成网络充电。该电源充电、放电分时进行，可控制调制器连通以减小电源纹波影响调制器指标；采用IGBT作为充电开关。研究了临沂新一代天气雷达回扫充电调制器的工作原理和电路组成，最后还阐述了回扫充电电源中重要参数指标。
关键词：天气雷达；回扫充电调制器；人工线；脉冲电源

0 引言
现代雷达对发射机输出脉冲幅度稳定度提出越来越高的要求，当要求发射系统改善因子大于50 dB时，输出脉冲的脉问幅度稳定度需要大于1‰。临沂CINRAD／SC天气雷达采用了先进的回扫充电技术。
回扫充电电路是开关电源用于脉冲调制器的一种特殊形式，与传统的线型调制器的谐振充电或等待充电方式相比，人工线(PFN)充电电源采用回扫充电具有许多优点：可省略体积庞大的输入电源变压器，直接输入380V交流电源；回扫变压器具有隔离作用，调制器脉冲输出与直流电源向回扫变压器储能在时间上是错开的，故调制器不易连通，可以减小电源纹波对调制器指标的影响，具有很强的承受正／负失配的能力；输出脉冲幅度调节方便，可通过控制赋能电流与赋能脉冲宽度间的闭环来控制人工线(PFN)的充电电压精度。

1 回扫充电调制器的组成
回扫充电调制器简单分为充电和放电两部分，充电部分采用一种类似于单端反激式开关电源的电路拓扑形式，通过控制储能电感电流来完成对人工线充电电压的精确控制；放电部分是包含人工线(PFN)、放电开关管、脉冲变压器等的标准放电电路。它们通过充电变压器和充电续流钳位二极管链接为一个整体。回扫充电调制器简图如图1所示。