多路合成载波的包络特性和微放电关系分析.pdfVIP

_耍＼(出前的微放电现象分析试验文章主要集中在对各种材料的微放电机理及处 理方法的研究上擗文试图从时域角度对微放电产生的基本条件一多路信号的合成包 络进行分析，得到了一些有用的结论，有助于对微放电现象的进一步理解，并对部 件的微放电试验有一定的指导意义。 关t词徽放电，载波包络，峰值功率 1．简介 微放电的作用机理在以前的文献中已经有不少分析[1]，[2]，[3]，[4]。 分析设计部件微放电能力的基本依据，是多载波的峰值功率公式n2P。(n为载 波数，Pn为每载波的功率)。依据要求部件的微放电设计能力高于该公式功率6dB。 部件微放电要求为高于此值3dB。但在进行实际设计时，这些要求不但导致部件其 它电性能的下降，而且导致体积和重量的增加。 因此需要真正了解多载波的合成信号在什么条件下达到最大值及其出现的概率 等．以便能设计出既能满足微放电要求．又不过多增加设计难度和体积重量的部件 来。 本文试图从时域角度对多载波合成的包络特性及与微放电的关系进行深入探 讨，以便能得到一些规律性的结论，有助于从多方面对微放电现象进行了解。 2多路t淡合成信号的时域表示 在卫星转发器中的输出多工器及其以后的部件中传输的是多路调制载波信号。 多路未调载波合成输出的情况只在地面测试阶段及在轨测试的较短时间内出现。但 对于系统分析来说采用未调载波较为便利，而且其结果对于己调载波情况有相同的 意义。所以，在后面的分析中仅考虑未调载波状态下的现象及结果。 对于工作于单载波状态的部件来说，其单载波传输的最大功率幅度与平均功率 幅度一致．所以对于单载波工作的部件来说主要问题是设计好其功率容量。 卫星转发器的输出多工器之后的多路载波合成信号(假定为rl路)的总电压值可 以表示如下(合成幅度公式)： 173 K=∑¨cos(oJ,t+e，) (1) i-I 其中，Vt为合成电压幅度值，V；为第i个载波的电压幅度，∞。为相应的角频率，平 为起始相位。 从公式(1)可得出多路合成载波的包络平方为： (2) r=l J-l1-1 使用三角公式可得： · r·I)-I 、 因为高频分量不影响包络线，则略去高频分量，上式简化为： V2=喜∑¨2+∑∑¨一(co《(q--(0，)f+蛾一妒，)) (3) ‘，。l 。‘I J-t+1 该公式第一项为合成信号的平均功率，第二项为合成信号包络线值。 对于总平均功率恒定，求在何种情况下合成载波峰值功率最大的问题，可以应 用极值分析的办法得到如下结论：等幅等相位是充分必要条件。由于此结论的分析 推导过程较为繁琐，本论文中不予陈述。 对于合成载波来说，等相位条件意味着如下条件成立： ∞．t娜．=2k．氕 k．=O，l，2…，i=1，2，3…n (4) 等幅度意味着如下条件成立： V．=V i=l，2，3…n (5) 为了得到一个简单明了的分析公式，可以假定(p。=O。从分析角度看，此假定是 可行的。 在公式(4)和公式(5)的条件下，可得出合成载波峰值功率为： ％=i1(Hy)2 (6) 对于卫星转发器来说，通常情况是相邻通道的频率为等间距排列，则有： 珊，一珊…=J∞ i，j=1，2，3．．．n，i≠j，∞为相邻信道角频率差。 在该条件下，合成载波包络幅度为：