EHF頻段衛(wèi)星通信上行射頻鏈路關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，由于微波頻段頻率資源的枯竭以及毫米波頻段射頻技術(shù)的發(fā)展，使得發(fā)展高頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)成為必要和可能。EHF頻段（也稱毫米波）是可供優(yōu)選的頻段之一，本文所指的EHF頻段具體頻率為43.5GHz~45.5 GHz。
　　EHF頻段具有可用帶寬寬、設(shè)備體積小等優(yōu)點(diǎn)，美國、英國等國家已經(jīng)擁有了成熟的EHF頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)，且EHF頻段射頻技術(shù)已經(jīng)成熟應(yīng)用。發(fā)展EHF頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)，提高射頻設(shè)備性能是我國當(dāng)前非常迫切的任務(wù)

2、之一。變頻鏈路的中頻選擇、寬帶低相位噪聲本振源及功率合成網(wǎng)絡(luò)是研究的重點(diǎn)，也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。
　　本文根據(jù)課題需要，主要對變頻鏈路方案及功率放大方案進(jìn)行了研究，確定了采用L/S頻段上變頻器+EHF頻段發(fā)射機(jī)的鏈路方案；同時(shí)對電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)測試過程進(jìn)行了論述；重點(diǎn)對寬帶幅度均衡、鍵合線兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。
　　為了改善系統(tǒng)的幅頻特性，方案提出了增加幅度均衡網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)償措施。通過對均衡網(wǎng)絡(luò)原理分析，提出了應(yīng)用開路微帶線

3、+可變電阻實(shí)現(xiàn)S頻段可變幅度補(bǔ)償?shù)姆桨?，?jīng)最后測試效果良好，解決了寬帶幅度均衡的難題。
　　由于EHF頻段單芯片提供的輸出功率有限（最大P1dB為32dBm），需要采用功率合成技術(shù)提高功放模塊的功率。為了進(jìn)一步提高合成網(wǎng)絡(luò)的輸出功率，深入研究了各種因素對合成效率的影響，提出了通過降低鍵合線損耗提高合成效率的方案。
　　通過增加鍵合線根數(shù)、展寬微帶線、選擇合適線間距的措施降低末級功率芯片所用鍵合線的損耗，提高了設(shè)備合成效率。經(jīng)

4、理論計(jì)算及實(shí)測數(shù)據(jù)，兩者基本吻合，數(shù)據(jù)表明，改善鍵合線工藝參數(shù)，可以大幅提高設(shè)備性能。
　　最后，本文研制完成了L/S頻段上變頻器和EHF頻段發(fā)射機(jī)兩種上行射頻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了鏈路P1dB功率輸出大于40.3dBm（10.7W）；鏈路三階互調(diào)為-24.5dBc（P1dB總功率回退3dB）；2GHz帶寬內(nèi)的幅頻特性為2.2dB，任意500MHz帶寬最大為1.8dB；鏈路雜散輸出最大為-61.3dBc。
　　結(jié)果表明，本文的EHF頻