日前,中繼通信衛星“鵲橋號”發(fā)射升空,“鵲橋號”將飛過(guò)月球,最終到達地月拉格朗日L2點(diǎn),最遠距離地球約46萬(wàn)公里。搭一座“鵲橋”,就建立了嫦娥四號與地面測控網(wǎng)絡(luò )的聯(lián)系?!谤o橋號”所在位置,既能“看到”月球背面,也能“看到”地球。利用中繼星實(shí)現地球與月球背面的通信,這在世界范圍內是第一次實(shí)現。鵲橋號中繼星肩負著(zhù)嫦娥四號著(zhù)陸器和巡視器與地球間的通訊和數傳使命。航天科工203所生產(chǎn)的自主可控晶體元器件,作為鵲橋號中通訊系統和控制系統的心臟,起到了重要的作用。
高性能的晶體振蕩器為“鵲橋”提供強有力的脈搏
203所承擔了為“鵲橋”配套的10種型號的晶體元器件任務(wù),包括晶體振蕩器、晶體濾波器、石英諧振器等產(chǎn)品,均為自主可控產(chǎn)品。這些產(chǎn)品作為“鵲橋”跳動(dòng)的心臟,為其提供了堅強有力的脈搏。晶體振蕩器是通訊中最重要的器件之一,是產(chǎn)生傳輸信號頻率的源頭,用于產(chǎn)生電子設備中的頻率信號,來(lái)實(shí)現通信衛星和地面站的通信。由于通信衛星通信頻率較高,通常在GHz量級上,相當于每秒數十億個(gè)周期,因此需要為其通信系統配套具有極高穩定度的晶體振蕩器。如果晶體振蕩器的性能不穩定,通信系統的誤碼率就會(huì )提高,就會(huì )導致衛星“信號不好”。203所為鵲橋號配套的高性能晶體振蕩器,保障了它在遙遠的太空中和地面能夠互相“看得見(jiàn)”、“聽(tīng)得清”。小小的晶體元器件譬如信號燈一樣,為系統提供時(shí)間基準,保障了衛星系統信號的穩定流暢,如果其失效,將導致系統信號秩序混亂,甚至整個(gè)系統的崩潰。
自主可控的元器件,提供穩定準確的頻率信號
203所自主研發(fā)的溫補晶振只有半個(gè)指甲蓋大小,別看它身材小巧,本領(lǐng)卻很高。它具有穩定度好,準確度高的特點(diǎn),頻率輸出又準又穩。同時(shí),通過(guò)耐輻照設計和防水汽設計,它擁有了抵抗宇宙射線(xiàn)和防止水汽吸附的強健體魄,提高了它的可靠性。此外,設計師對它還進(jìn)行了冗余設計,在生產(chǎn)調試的過(guò)程中,控制標準更加嚴格,產(chǎn)品的實(shí)際性能指標遠優(yōu)于用戶(hù)的指標要求,保證了產(chǎn)品滿(mǎn)足系統的要求,給用戶(hù)使用提供了很大的冗余量。此款航天器用小型表貼溫補晶振的研發(fā),打破了國外同類(lèi)器件的壟斷,實(shí)現了國產(chǎn)化替代。
203所自主研發(fā)的高基頻石英諧振器頻率高,其內部的晶片很薄,只有0.04mm的厚度,制作、清洗、安裝均非常容易碎。由于產(chǎn)品的特殊性,其安裝不能通過(guò)設備完成,必須由手工進(jìn)行操作。操作人員安裝此晶片的過(guò)程,如同用指尖跳動(dòng)“芭蕾”,才能將如此薄的晶片平整對稱(chēng)地卡放到四條腿的支架上,難度非常大。由于晶片非常薄,受應力的影響非常大,指標實(shí)現非常困難,通過(guò)技術(shù)人員攻關(guān),大大減小了應力的影響。
合理調配工序,嚴格把關(guān)保障質(zhì)量
此次鵲橋號任務(wù),時(shí)間緊任務(wù)重,研制生產(chǎn)周期壓縮了一半。203所以高度的政治責任感,合理安排任務(wù)量,按天進(jìn)行排產(chǎn),做到了各個(gè)環(huán)節環(huán)環(huán)相扣。203所將設計、工藝每一道工序壓縮工期,室領(lǐng)導召開(kāi)專(zhuān)題會(huì )議匯總生產(chǎn)情況并集中解決。設計人員和工藝人員都深入生產(chǎn)一線(xiàn),現場(chǎng)解決問(wèn)題。晶體元器件對測試環(huán)境和加工生產(chǎn)的環(huán)境要求高,203所為此制定了嚴格的工藝規范,保證了加工廠(chǎng)房的潔凈度和封裝的真空度,并嚴格控制檢驗過(guò)程,安排專(zhuān)人進(jìn)行鏡檢,對晶片表面的潔凈度、電極的對稱(chēng)度等嚴格把關(guān),以此保證產(chǎn)品的高品質(zhì)。
日前,203所正加速?lài)a(chǎn)化替代進(jìn)程,解決卡脖子問(wèn)題。今后每年都要要推出幾款產(chǎn)品,實(shí)現純國產(chǎn)化,做到完全自主可控,為重大型號建設提供堅強有力的保障。 (睢建平、萬(wàn)刃)
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