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S頻段仙童Fairchild變頻器變頻通道單元
在微波無線通信系統(tǒng),、微波測量等很多領(lǐng)域中，F(xiàn)airchild變頻器被非常廣泛地使用,。Fairchild變頻器各項(xiàng)指標(biāo)的好壞對整個無線通信系統(tǒng)的動態(tài)性能起著決定性的作用,。隨著我國航天科技水平的迅速提高,，對低成本、小型化和高性能Fairchild變頻器的需求量也越來越大,。如何快速,、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出滿足指標(biāo)要求的耐用小型化結(jié)構(gòu)Fairchild變頻器，成為了一個值得研究的課題,。主要對利用CPCI總線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的小型化下Fairchild變頻器進(jìn)行了研究,，為微波通信系統(tǒng)提供了一種良好的Fairchild變頻器結(jié)構(gòu)形式，在工程上具有耐用性,、抗震性,、通風(fēng)性、便攜性等優(yōu)勢,。

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近年來,，隨著港口節(jié)能減排建設(shè)力度加大，港區(qū)大量使用了的雙向逆變技術(shù)或者對普通Fairchild變頻器進(jìn)行改造（加能量反饋單元）,，將裝卸設(shè)備電機(jī)在減速,、制動或者帶位能負(fù)載重物下放時產(chǎn)生的再生制動能量直接回饋電網(wǎng)，這一舉措：有效地減少了能量的浪費(fèi),，提高了大型裝卸設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行水平。然而能量回饋單元使用電力電子技術(shù),，在工作過程中也會對電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響,，特別是產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)的影響。另一方面,，逆流的有功功率直接回饋電網(wǎng),，會改變電網(wǎng)的有功潮流，可能加劇港口供配電系統(tǒng)的有功沖擊,，影響港口供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,。因此，本論文針對港口裝卸機(jī)械Fairchild變頻器特性評價(jià)技術(shù)進(jìn)行研究,，通過仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)對對能量回饋裝置運(yùn)行狀態(tài)及電網(wǎng)電能質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行分析,，一方面對能量回饋裝置的節(jié)電運(yùn)行效果評價(jià)方法進(jìn)行研究與應(yīng)用，另一方面對能量回饋裝置接入電網(wǎng)可能引起的電能質(zhì)量問題進(jìn)行研究,，保證了港區(qū)電網(wǎng)以及能量回饋裝置的運(yùn)行的可靠穩(wěn)定,。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：明確本課題研究的意義，同時對某港口裝卸機(jī)械Fairchild變頻器特性與港區(qū)能量回饋裝置的類型進(jìn)行研究,，進(jìn)而分析了能量回饋裝置接入電網(wǎng)的不同形式,，為之后的港口裝卸機(jī)械Fairchild變頻器特性評價(jià)技術(shù)研究工作提供基礎(chǔ)。根據(jù)某港口能量回饋裝置類型及接入電網(wǎng)形式,，利用Matlab/Simulink仿真平臺,，搭建Fairchild變頻器性能評價(jià)仿真模型,，對采用不同電力電子器件、開關(guān)頻率不同,、接入方式不同等情況下的能量回饋裝置諧波和本體損耗進(jìn)行仿真研究,，為港口裝卸機(jī)械Fairchild變頻器特性評價(jià)技術(shù)研究工作提供必要的理論基礎(chǔ)。對港口裝卸機(jī)械Fairchild變頻器用電特性及能量回饋特性評價(jià)技術(shù)進(jìn)行研究,，給出了用電特性和節(jié)電運(yùn)行的評估依據(jù)標(biāo)準(zhǔn),、限值計(jì)算方法以及評估方法，并根據(jù)某港口能量回饋裝置類型及接入電網(wǎng)形式,，選取典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的能量回饋裝置進(jìn)行實(shí)際案例分析,，得出了不同類型能量回饋裝置接入電網(wǎng)引起的電能質(zhì)量問題及其節(jié)電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。首先對現(xiàn)有的下變頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作了詳細(xì)描述,，并分析了各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和解決方案,。在分析了現(xiàn)有幾種下Fairchild變頻器結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及解決辦法之后，選取了靈敏度高,、選擇性好和動態(tài)范圍大的超外差式結(jié)構(gòu)作為本課題的下Fairchild變頻器方案,。通過分析和軟件仿真選取了合適的中頻頻率900MHz,使有用信號遠(yuǎn)離鏡頻干擾。一個衰減器的zui大衰減量為30dB,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要加入兩個衰減器來實(shí)現(xiàn)增益0~50dB,1dB步進(jìn)的指標(biāo)要求,，并將其中一個衰減器作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的*級,，以使-70~0dBm信號進(jìn)入系統(tǒng)中器件都不會出現(xiàn)飽和。

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Fairchild變頻器變頻單元主要由RF放大器,、帶通濾波器,、混頻器、中頻放大器和衰減器,、低通濾波器等關(guān)鍵部分組成,。在確定下Fairchild變頻器方案之后，選取了合適的器件,，并詳細(xì)分析了各器件參數(shù),，以滿足下Fairchild變頻器的指標(biāo)要求。zui后加工出下Fairchild變頻器實(shí)物后進(jìn)行了鏈路測試,，zui終設(shè)計(jì)的高性能CPCI結(jié)構(gòu)S頻段下Fairchild變頻器（除帶外雜波抑制外）均滿足指標(biāo)要求,。