月面反射通信系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、本文描述了一種月面反射通信的系統(tǒng)，基本原理是利用月球作為通信衛(wèi)星，通過向月球發(fā)射高功率的無線信號，利用月面反射回地球以實現(xiàn)全球通信。該通信方式在二戰(zhàn)后期即提出，亦有過許多相關(guān)實驗，但是由于器件和通信技術(shù)的發(fā)展，直到最近10年才有了較大的發(fā)展。但是大部分月面反射通信都是使用VHF頻段進行，因此其發(fā)射功率需求高，天線尺寸大，只適合固定基站使用，并不適合本文提出的小體積便攜移動應(yīng)用。本文所研究的是一種方便攜帶的，可以快速應(yīng)用于應(yīng)急無線電通信的

2、月面反射系統(tǒng)，其宗旨是體積小、耗能低。
　　 本系統(tǒng)通過研究月面反射通信的空間信道物理特性以及無線電波傳輸?shù)乃p情況，避開了宇宙射線的背景輻射以及各種大氣成分的自然輻射頻率，同時選擇了既可以穿透大氣層，又可以大大減小天線尺寸和發(fā)射功率的頻點作為月面反射通信的工作中心頻率10GHz。
　　 為了實現(xiàn)在10GHz處得足夠的發(fā)射功率的同時盡量提高發(fā)射機的效率，本系統(tǒng)采用了理論上效率可達100％的E類功率放大器，同時選用了適合在

3、E類功放作用下工作的恒包絡(luò)的IQ調(diào)制方式，并未功放設(shè)計了輸出濾波器。在調(diào)制器方面倍頻器電路實現(xiàn)了由較低頻的晶體振蕩器得到10GHz的高穩(wěn)定本振信號，利用二極管的非線性區(qū)實現(xiàn)了IQ調(diào)制。
　　 月面反射通信接收到的信號電平極低，因此需要高靈敏度低噪聲系數(shù)的接收機，本系統(tǒng)通過研究接收機噪聲的特性以及級聯(lián)接收機的功率增益和噪聲指標，確定了該系統(tǒng)所需的發(fā)接收機靈敏度，并利用低噪聲晶體管設(shè)計了接收機前端電路。同時設(shè)計了與發(fā)射機相對應(yīng)的IQ

4、解調(diào)器。
　　 通信系統(tǒng)最主要占體積的部分就是天線，由于本系統(tǒng)所選擇的頻率較高，因此天線的尺寸可以做的比較小，便于攜帶。本系統(tǒng)設(shè)計了一種適用于定向空間通信的高增益螺旋聚束天線，該天線的增益高，方向性好，同時互阻抗極低，因此可以方便的組成天線陣列，但是其體積卻不大，因此非常適合便攜應(yīng)用。
　　 總是，本文從一個無線通信系統(tǒng)的發(fā)射機、接收機、天線以及信道四個主要方面進行研究，設(shè)計了一個工作于10GHz的高效率、小體積、便攜式