深空发射系统S频段/X频段高功放的组成及工作原理

S频段高功放和X频段高功放的工作原理相同，其组成框图如图3-15所示，原理框图如图3-16所示。

S/X频段高功放方案采用1:1热备份10kW速调管高功放，1kW固态功放插入到10kW速调管高功放其中的一个支路中，主要由2台10kW速调管高功放、1台开关控制柜、1台1kW固态功放、2台大功率液冷装置、1套超大功率微波网络及监控等组成。由于S频段高功放对输出谐波要求特别高，所以输出微波网络中要比X频段高功放多加一组超大功率的谐波滤波器、超大功率环行器和超大功率负载，因此单机输出功率要比X频段高功放高一些。

由上变频送来的射频小信号输入首先送至输入切换开关K1。当K1在实线位置时，上变频输出送速放A，则速放A在线；当K1在虚线位置时，由开关K2的位置决定上变频输出送速放B或1kW固态功放。K2在实线位置，固态功放在线；K2在虚线位置，速放B在线。

速调管高功放将毫瓦（mW）级信号放大到功率大于10kW的信号，固态功放将毫瓦级信号放大到功率大于1kW的信号。放大后的信号（10kW或1kW）送至大／小功率切换开关K3，K3在实线位置时，固态功放输出送天线负载开关K4；K3在虚线位置时，速放B输出送天线负载开关K4。K4在虚线位置时，固态功放或速放B功率上天线；K4在实线位置，速放A功率上天线。

图3-15　高功放组成框图

图3-16　高功放原理框图

微波网络部分由大功率组合滤波器（包括谐波滤波器和收阻滤波器）、大功率环行器、大功率定向耦合器等组成。大功率组合滤波器的主要功能是抑制谐波和功放输出的接收带内的噪声。大功率定向耦合器的功能是耦合出部分功率送合成器H2，用于系统小环接收，实现小环检查和自动化测试监测等。

高压电源为速调管提供所需的高压电源和辅助电源，大功率液冷设备对速调管、大功率负载、大功率微波网络、波导等进行冷却降温。电动开关K1、K2、K3、K4与液冷开关等由开关控制单元控制，以确保大／小功放安全正常。速调管高功放左机和右机、开关控制单元、固态功放等均用RS-422A串口送到开关柜中的监控单元，由监控单元完成分控并转换成以太网口再送系统监控，以完成高功放的远控。

速调管高功放机柜、开关控制柜，以及电源机柜统一采用外形尺寸为2000mm（高）×720mm（宽）×1200 mm（深）的机柜，S频段高功放布局和外观如图3-17、图3-18所示，X频段高功放布局和外观如图3-19、图3-20所示。