日前,中繼通信衛星“鵲(què)橋號”發射升空,“鵲橋號”將(jiāng)飛過月球,最(zuì)終到達地月拉格朗日L2點,最遠距離地球約46萬公裏。搭一座“鵲橋”,就建立了嫦(cháng)娥四號與地麵測控網絡的聯係。“鵲橋號”所在位置,既能“看到”月球背麵,也能(néng)“看到”地球。利用中繼星實現地球與月球背麵的通信,這在世界範圍內(nèi)是(shì)第一次實現。鵲橋號中(zhōng)繼(jì)星肩負著嫦娥四號著陸器和巡視器與地球間的(de)通訊和數傳使命。航天科工203所生(shēng)產的(de)自主可控晶體元(yuán)器件,作為鵲橋號中通訊係統和控製係(xì)統的心髒,起到了重要的作用。
高性能的晶體振蕩器(qì)為“鵲橋”提供強(qiáng)有力的脈搏
203所承擔了為“鵲橋”配套的10種型號的晶體元器件任務(wù),包括(kuò)晶體振蕩器、晶(jīng)體濾波器、石英諧振器等產品,均為(wéi)自主可控(kòng)產品。這些產品作為“鵲橋”跳動的心髒,為其提供了堅強(qiáng)有力的脈(mò)搏。晶體振蕩器是通訊中最重要的器件之一,是產生傳輸信號頻率的源(yuán)頭,用(yòng)於產生電子設備中的頻(pín)率信號,來實現通信(xìn)衛星和地麵站的通信。由於通信衛星通信(xìn)頻率較高,通常在GHz量(liàng)級上,相當於(yú)每秒數十億個周期(qī),因此需要為其通信係統配套具有極高穩定度(dù)的晶體振蕩器。如果晶體振蕩器的性能不穩定(dìng),通信係統的誤(wù)碼率就會(huì)提高,就會導(dǎo)致衛星“信(xìn)號不好”。203所為鵲(què)橋號配套的高(gāo)性能晶體振蕩器,保障了它在遙遠的太空中和(hé)地麵能夠互相“看得(dé)見”、“聽得清”。小小的晶體元器件譬如信(xìn)號燈一樣,為係統提供時間(jiān)基準,保障了衛星(xīng)係統信(xìn)號的穩定流暢,如果其失效,將導致係統信號秩序混亂,甚至整個係統的崩潰。
自主(zhǔ)可控的(de)元器(qì)件,提供穩定準確的頻率信號
203所自主研發的(de)溫補晶振隻有半個指甲(jiǎ)蓋大小,別看它身材小巧,本領(lǐng)卻很高。它具有(yǒu)穩定(dìng)度好,準確度高的特點(diǎn),頻率輸出又準又穩。同時,通過耐輻(fú)照(zhào)設計和防水汽設計,它擁(yōng)有(yǒu)了抵抗宇宙射線和防止水汽(qì)吸附的強健體魄,提高了它(tā)的可靠性。此外,設計師對它還進行了冗餘設計,在生產調(diào)試的過(guò)程中(zhōng),控製標準更加嚴格,產(chǎn)品的實際性能指標遠優於用戶的指標要求,保(bǎo)證了產品滿足係統的要求,給用戶使用提供了很大的(de)冗餘量(liàng)。此款航天器用小型表貼溫補晶振的研發,打破了國外(wài)同類器件的壟斷,實(shí)現(xiàn)了國產化替代。
203所自主研發的高基頻石英(yīng)諧振器(qì)頻率高,其內部的晶片很薄,隻(zhī)有0.04mm的厚度,製作、清洗、安裝均非常容易(yì)碎(suì)。由於產(chǎn)品的特殊性,其安裝不能(néng)通過(guò)設備完成,必須由手工進行操作。操作人(rén)員安裝此晶片的過程,如同用指尖跳動“芭蕾”,才能將如此薄的晶片平整對稱地卡(kǎ)放到四條腿的(de)支架上,難度非常大。由於晶片非常薄,受(shòu)應力的影響(xiǎng)非常大,指標實現非常困難,通過技術人員攻關,大大減小了(le)應力的影響。
合理調配工序(xù),嚴格把關保(bǎo)障質(zhì)量
此次鵲橋號任務,時(shí)間緊任務重,研製生產周期壓縮了一(yī)半。203所以高度的政治責任感,合理安排任務量(liàng),按天進行排產,做到(dào)了各(gè)個環節(jiē)環環相(xiàng)扣。203所(suǒ)將設計、工藝每一道工序壓縮工期,室領導召(zhào)開(kāi)專題會議匯總生產情況並集中解決。設(shè)計人員和工藝人員都深(shēn)入生產一線,現場解決問題。晶體元器件對測試環境和加工生產的環境要求高,203所為此製定了嚴格的工藝規範,保證了加工廠房的潔淨度和封裝(zhuāng)的真空度,並(bìng)嚴格控製檢驗過程,安排專人進行鏡檢,對晶片表麵的潔淨度、電極的對稱度等嚴格把關,以此保證產品的高品質。
日前,203所正(zhèng)加速國產化替代進程,解(jiě)決卡脖子問題。今後每年都要要推出幾款產品,實現純國產化,做到(dào)完全(quán)自主可控,為重大型號建設提供堅強(qiáng)有力(lì)的保障。 (睢建平、萬刃)
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