许 奎，王 伟,2，米正衡，张海光

（1 中国电子科技集团公司第二十研究所；2 陕西省组合与智能导航重点实验室，西安 710068）

0 引言

传统罗兰C发射机采用磁脉冲器进行脉冲压缩，产生4个5 μs 周期的电流脉冲，电流脉冲冲击后端的耦合输出网络，辐射出标准罗兰C电流[1]，该架构发射机受限于磁脉冲压缩器水平和功率产生方法，发射机效率较低，约为70%，只能输出标准罗兰C电流波形。随着碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等功率器件的发展，使用该类型功率器件的D类功放理论效率可达100%，该发射机采用基于D类功放输出电压的全周期合成架构，大幅提升了发射效率和功率容量，支持多种波形灵活配置，拓宽了罗兰C发射机的使用功能和运用领域。

1 全周期电压合成原理

1.1 罗兰C 电流分析

标准罗兰C电流波形[2]定义如式（1）：

式中，0A为峰值电流相关的常数（单位：A），tp为天线电流峰值点时间（单位：μs），τ为电流波形包络的包周差（单位：μs），PC为相位编码，对于正相位编码PC取值为0，对于负相位编码PC取值为π。

tp取65 μs，PC和τ取0，归一化电流波形如图1所示。

图1 罗兰C电流波形

全周期电压合成的罗兰C发射机产生激励电压，通过激励后端发射天线网络能够产生标准罗兰C电流，简要原理图如图2所示。

图2 罗兰C电流产生原理

其中，L、C和R为发射天线网络等效参数，i(t)为发射天线端罗兰C电流，us(t)为发射机激励电压，函数如式（2）：

取发射天线网络等效电阻R为2.5 Ω，网络品质因素Q值55，调谐后发射机所需激励电压us(t)波形如图3所示。

图3 激励电压波形

与传统罗兰C发射机产生4个5 μs 周期的电流脉冲波形不同，该类型发射机需要产生25个全周期电压波形，且存在电压反向现象，即后端网络能量流向发射机，图3所示的波形中，发射天线网络Q值55，第9个周期电压反向。……