遥测信号放大模块的低温 - 辐射联合测试。4 月 7 日,集成 “3AX81H” 的放大模块进入太空环境模拟舱,经历 “-50℃(19 小时)→辐射 1×10?rad(1 小时)→40℃(19 小时)” 的循环测试。测试数据显示:-50℃时,模块将 108 兆赫的遥测信号从 - 117dBm 放大至 - 97dBm,满足地面站接收要求;辐射后,信号放大倍数仅下降 3%(从 20dB 降至 19.4dB),无数据丢失;40℃高温下,模块稳定工作 19 小时,晶体管结温≤77℃(远低于 127℃的上限)。周明远在监控屏前说:“要是用‘67 式’的管子,现在信号早断了,‘3AX81H’没让人失望。”
加密驱动模块的参数同步验证。4 月 12 日,李敏团队将加密模块与星地链路模拟器连接,测试 “3AX81H” 驱动非线性运算电路的稳定性。模拟卫星在轨的 370 公里传输距离,发送 “温度 - 27℃、电压 28V” 的加密数据,结果显示:因晶体管 β 值一致性好(差异 7%),19 组数据的加密 - 解密同步误差均≤0.07 秒(≤0.19 秒的要求),误码率≤1×10??(地面 “67 式” 在相同条件下误码率为 1×10??)。“晶体管参数准,加密模块的运算就稳,数据自然不会错。” 李敏看着示波器上整齐的解密波形,终于松了口气。
电源调整模块的功耗与稳定性测试。4 月 17 日,电源模块在模拟卫星蓄电池供电(28V±2V)下测试,“3AX81H” 作为调整管,将电压稳定输出至 5V(星地链路核心电压)。测试结果:输出电压误差≤0.07V(≤0.1V),模块功耗 70mW(比要求低 10mW),连续工作 37 小时无电压漂移。陈恒计算:“按这个功耗,星地链路每天仅消耗 0.37Ah 电量,‘东方红一号’的 19Ah 蓄电池能支撑 51 天,远超 28 天的设计寿命。”
微重力下的链路整体联调。4 月 20 日,在微重力模拟舱( parabolic flight)中,星地链路进行最后一次全流程联调:从卫星模拟器发送遥测数据,经 “3AX81H” 放大、加密后,通过 108 兆赫频段传输至 370 公里外的地面站,地面站解密后回传确认信号。整个过程持续 19 分钟,链路通信成功率 100%,无一次中断或数据错误,晶体管各项参数无异常。老吴拿着测试报告,手指在 “3AX81H” 的型号上反复摩挲:“从地面到太空,这管子终于及格了。”
应急故障模拟与预案验证。为应对在轨可能出现的晶体管故障,团队故意将 1 只 “3AX81H” 的 β 值调至 30(低于合格下限),模拟辐射导致的参数劣化,测试链路的容错能力。结果显示,链路通过 “自动切换备用晶体管” 功能,在 0.37 秒内完成故障替换,通信未中断。陈恒在预案评审会上说:“太空任务不能赌,要做好最坏的准备,备用方案就是最后的保险。”
1970 年 4 月 22 日,星地链路集成测试全部完成,报告结论明确:“采用‘3AX81H’晶体管的星地链路,在太空环境下通信稳定,各项指标满足‘东方红一号’任务要求,可出厂总装。” 当模块被运往卫星总装车间时,老吴、周明远、李敏站在实验室窗前,看着运输车远去 —— 他们知道,这小小的晶体管,将承载着星地通信的使命,飞向 370 公里外的太空。
五、历史影响:从星地链路到航天晶体管体系
1970 年 4 月 24 日,“东方红一号” 卫星成功发射,采用 “3AX81H” 晶体管的星地链路在轨运行 28 天,共传输 1900 组遥测数据,通信成功率 100%,未出现一次因晶体管故障导致的问题。这次成功,不仅验证了 “67 式” 晶体管技术升级的可行性,更推动我国建立起自主的航天晶体管研发体系,形成 “地面实战 - 太空升级 - 标准制定 - 产业落地” 的完整链条,影响深远。
“东方红一号” 星地链路的实战验证价值。根据《东方红一号在轨技术报告》(航天科技集团,编号 “东 - 技 - 7004”),“3AX81H” 晶体管在 - 50℃至 40℃、1×10?rad 辐射环境下,MTBF 达 3700 小时,远超地面 “3AX81” 的 1900 小时,晶体管相关故障为 0。某航天总师评价:“‘3AX81H’的成功,证明我们能将地面成熟技术升级为航天级产品,不用依赖进口,为后续航天任务打了底。”
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