《Ku频段收发信机》

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一、概述:小型化Ku波段收发信机是今后卫星通信的发展方向,它的主要优点是所需天线小,发射功率低;体积小,重量轻,便于安装等。Ku波段收发信机通用性强,可用在不同体制的卫星通信系统。在分布辽阔的油田、矿区、金融系统、交通系统、民航系统、边防、海岛、部队、边远地区、广大农村的通信方面可以发挥巨大的作用。二、基本组成:Ku波段收发信机由三个110mm×110mm×25mm的小盒子集成的机箱,和一个带有直接安装在馈源下的功放和LNB组成。三、主要技术特点:a)适应多种Ku波段下行工作频率的通信卫星的要求,换不同Ku波段下行工作频率的通信卫星时只要更换锁相LNB即可。B)功率放大器和LNB直接安装在天线下,全天候地工作,减少了功率传输损耗。C)微波频率合成器采用了双环的带有小数分频器的大规模集成电路,减少了频率源的体积和成本,并具有较低的相位噪声性能。D)采用了先进的微处理技术,可对多种工作状态进行监控。E)由于室外工作温度变化大,采用了微处理技术,自动地调节发射增益随温度的变化,使发射增益在整个工作温度范围内得到稳定。F)体积小,可靠性高,不但能用于便携站,还可独立地组成Ku波段收发信机。四、技术关键:微波频率合成器是卫星地球站的心脏,它的质量的好坏,直接关系到整个卫星地球站的通信质量的好坏。因此,课题组在产品中,采用了低相位噪声的双环的带有小数分频的大规模集成电路LMX2350,减少了频率源的体积,并在较细的步进里保证了相位噪声最的性能。(1)为了在-25℃-+55℃温度范围内准确地控制增益,在产品中采用了数控衰减器,它在全工作温度范围内都有很高的准确性。(2)由于该产品高度集成化,信号之间容易互相干扰,影响杂散输出指标。解决办法是干扰源之间进行分仓屏蔽;上行L波段输出采用分段电调滤波器,提高了对上行杂散的抑制能力。(3)Ku波段变频部分接地要求非常高,用普通的螺钉接地方法在此频段不能采用。要用高性能的导电胶把微带板和金属板在高温下进行粘帖,这样就能长期地保证在此频段有良好的接地性能。五、主要技术性能:1、接收特性:输入频率范围:950-1450MHz;频率步进:125kHz;接收增益(不含LNB):≥30dB(调整步进1dB);接收频率稳定度:≤5×10<'-9>/天;增益平坦度:±2.0dB/36MHz(500MHz内任意);杂散输出(接收IF输出为0dBm):-50dBc;输出功率稳定度:±2dB(-25-55℃);接收相位噪声:100Hz,≤-60dBc/Hz;1kHz,≤-70dBc/Hz;10kHz,≤-80dBc/Hz;100kHz,≤-90dBc/Hz。2、射特性:输入频率范围:14.0-14.5GHz;频率步进:125kHz;IF输入电平范围:-45--25dBm;功率:1dB压缩点:≥30dBm(1W);IF输入带宽: 70±18MHz;功率稳定度:±0.5dB(常温),±2dB(-25-55℃);增益平坦度:±2.0dB/36MHz(500MHz内任意);三阶交调:≤-23dBc(双音单载波低于1dB压缩点6dB);≤-33dBc(双音单载波低于1dB压缩点10dB);发射频率稳定度:≤5×10<'-9>/天;杂散输出(以1dB压缩点输出功率为参考):≤-50dBc(偏离载波>250kHz);相位噪声:100Hz,≤-60dBc/Hz;1kHz,≤-70dBc/Hz;10kHz,≤-80dBc/Hz;100kHz,≤-90dBc/Hz。3、锁相LNB:输入频率范围:12.25-12.75GHz;噪声系数:≤1.3dB;输入电压驻波比:≤1.25:1;输出电平(1dB压缩点):≥+8dBm;增益:≥60dB;电源:+15V-+24V,300mA。六、成果推广前景:Ku波段收发信机是该公司自主开发的小型卫星通信前段设备,它已用于“低成本Ku波段便携站”中,通过国家科委专家组技术成果鉴定;还用于“Ku波段军用稀路由便携站”,通过中国人民解放军总参谋通信部专家组的设计定型。它应用前景十分广阔,可用于抗洪救灾、科技勘探等特殊需要,可以在西部开发中,解决西部地区的通信问题,并配套各种站型,可替代进口设备广泛应用于各种用途的军事卫星通信领域。目前已经批量订货。

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