Simplorer在发射机仿真设计中的应用.pdf

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1、第4O卷第4期信息化研究Vo1．40No．42014年8月InformatizationResearchAug．2014Simplorer在发射机仿真设计中的应用吴亚中，张科(南京电子技术研究所，南京，210039)摘要：应用Ansys公司的一种电力0~q-@真软件Simplorer，分别对发射机常用的调制器方式进行分析和建模仿真。仿真结果表明，该软件能如实反映系统的运行工作状况，使用Simplorer软件建立的仿真模型参数修改方便、直观性强，Simplorer为发射机设计提供了一种有效的工具。关键词：发射机；调制器；仿真软件Simplorer；仿真模型中图分类号：T

2、N8320引言1回扫充电线性调制器分析和仿真在现代雷达中，发射机是雷达系统的重要组1．1回扫充电线性调制器分析成部分。目前，雷达发射机的设计，均是利用经验回扫充电线性调制器具有电路简单、可靠性高、结合相对应的设计公式进行设计，设计环节很少抗打火能力强等特点，在现代雷达发射机设计中被广泛应用。_2]图l为回扫充电线性调制器原理框图，进行软件验证，虽然设计后工程应用可行，但是这其电路简单分为充电部分和放电部分。可能导致设计周期较长，设备不一定运行在最优充电部分是一种类似于单端反激式开关电源状态。的电路拓扑形式，控制电路根据系统定时产生充美国Ansys公司的Simplore

3、r软件是一个广泛电触发信号，经驱动器放大后控制充电开关管V应用于多领域，系统功能强大的高性能仿真软件程和V。，充电开关管导通期间，输入直流电源U的序，它可用于高性能系统的设计、建模、分析和优能量送至反激式充电变压器T，由于充电二极管化。_1]Simplorer提供广泛的建模技术、分析能力和的反向阻断作用，能量储存在变压器励磁电感后处理，便于工程师进行系统功能、性能和整体设计中，如图1中电流j所示；当充电开关管关断后，验证，大大减少开发时间和成本，提高系统可靠性和充电变压器储能换向，能量由充电变压器通过人系统优化。文章利用Simplorer分别对发射机常用调制方式——回

4、扫充电线性调制器和Marx调制器进行分析T，和建模仿真，仿真结果分析表明，达到预期效果。Simplorer软件为发射l机设计提供了一种有效的工具，可以简便、快速、准确地完成发射机系统从元部件设计到系统设计、仿真、优化的整个过程，提高设计水平和精度，缩短开发周期，降低开发成本。收稿日期：2014—03—24图1回扫充电线性调制器原理框图·57··技术与应用·信息化研究2014年8月工线充电二极管V7向人工线PFN(PulseForming工线反向电压为零，放电开关管Vg恢复关断状态，Network)充电，当充电变压器中的能量全部转换完成一次充放电过程。为人工线储能后，进

5、入放电等待状态，如图1中电以上工作方式为单次充电单次放电，回扫充电流所示。线性调制器也可以多次充电单次放电，[即先通放电部分是包含人工线、放电开关管、脉冲变压过多次充电使人工线电压达到预期电压，而后一次器等的标准放电电路，控制电路根据系统定时产生放电得到相应的高压调制波形。放电触发信号，触发放电开关管V。，放电开关管导1．2建立仿真电路模型通后，人工线上储存的能量在很短的脉冲时间内通在Simplorer环境下，运用各种元件模型建立过脉冲变压器T升压变换后送至负载R完成阴回扫充电线型脉冲调制器的电路模型，如图2极调制过程，如图1中电流。所示；放电结束后，人所示。’IGB

6、T1f——D一1，l‘1—rF1JI7一DTTTTT7Vl。_l●．_=Co{lJJ}一。●————¨LIGBT2广]z一了D_JzjtJJ]凡STATESTATE2STATE3STATE4llII一’厂=J／r1、J厂1、J厂、ll冒一TR1Ns1UTR7rNs2]厂_TlR1ANs3]厂T—RA~q一S4PWM1PWM2图2回扫充电线性调制器仿真电路模型在本模型中，直流电源、开关管、回授二极管、充号产生器PWM1和PWM2之间的时序关系，可以电二极管、放电开关、充电变压器、放电变压器、人工很方便地实现对回扫充电线性调制器的单次充电线等均运用Simploer已有模型

7、库中各种元件模型，单次放电方式和两次充电单次放电方式的仿真，其中人工线使用5级的LC网络仿真。开关管和放单次充电单次放电方式仿真波形如图3所示，图4电开关的触发定时信号使用脉宽调整(Pulsewidth为两次充电单次放电方式仿真波形，其中(a)为赋modulation，PWM)信号发生器仿真，使用状态机实能电流波形，(b)为充电电压波形，(c)为调制脉冲现赋能电流的闭环控制。波形。1．3仿真结果与分析在建立的系统模型基础上，通过改变PWM信一O．1O／-2o蓦一3of

8、．40L——√，时间／ms(a)赋能电流仿真波形(b)充电电压仿真波形(c)调制脉