发信人: kkk (不装饰你的梦), 信区: ECE
标 题: Ka频段卫星通信系统的设计 (下)
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年06月19日10:54:19 星期一), 站内信件
Ka频段射频设备主要由接收机、变频器及功放等部件组成。
（1）20GHz低噪声放大器
基本要求是要具有尽可能低的噪声系数和尽可能高的增益。达到上述要求的最
核心器件是低噪声放大器本身。早期的放大器一般用场效应管（FET），近几年主
要采用高电子迁移率管（HEMT）或异质结管（HBT）与FET器件相比，HEMT器件在高
频段（如Ka频段）表现更为出色，具有更低的噪声系数和更高的增益。
单片微波集成电路（MMIC）性能的进一步提高，使Ka频段射频设备的体积更小，
性能更好，成本更低。但Ka频段MMIC对设计、工艺等要求过高，在我国应用还相当
困难。因此，在研制20GHz低噪声放大器时，应采用HEMT与现有MMIC相结合的方式，
即低噪声加高增益。
（2）变频器
主要由本振、混频器、滤波器、放大器及室外电路等组成。从电路形式上看，
可以采用微带，也可以采用波导。由于微带电路体积小、重量轻，便于与外围电路
连接，所以宜采用微带结构形式。
3.2高速调制解调器
目前，国外300Mb／s和650Mb／s的卫星高速数传系统已投入实用，主要用于航
天测控通信数据的传输，1Gb／s以上高速数传系统正处于研究阶段。我国正在研究
地面和星上30MMb／s高速调制解调器。
（1）关键技术
·并行数字处理技术 主要是为了提高系统集成度、降低设备成本及对器件的
要求，并在电路设计中将各种工艺类型的器件进行合理组合，满足星载设备的低功
耗和小型化需求。
·并行数字成形滤波技术 由于受存储器硬件特性的限制，不能利用已有的数
字成形滤波方案，为此，需专门设计一个基于并行查表的数字滤波方案。
·并行纠错编译码技术 采用RS为外码，卷积码为内码的8路并行处理编译码
方案。
·微波载波恢复技术 采用反馈式载波相干恢复电路。即采用并行数字处理
技术来提取载波，然后将其反馈至压控振荡器（VCO），以控制VCO相位，完成载
波恢复和跟踪。
·高速时钟提取技术 采用反馈法数字式时钟恢复电路。
（2）主要技术指标
调制方式：QPSK 幅度不平衡度：≤1dB
输出频率：1.2GHz 相位不平衡度：≤±2°
载波抑制：≥30dB 载波捕获范围：±1MHz
杂散抑制：≥50dB 时钟捕获范围：±50kHz
解调中频：1.2GHz 误码率特性： Eb／No= 9.5dB
Pc≤1×10-8
4建议
我国的Ka频段卫星通信技术目前还处于研究阶段，地面相关设备及星上转发器
的研究工作在九五期间已经展开，部分专题已取得突破。但在功放、体积、重量等
方面，因受器件、工艺、仪器等因素制约，与国外先进水平仍有较大差别，离实用
化有较大距离，因此建议：
（1）加快Ka频段星上／地面关键技术及关键设备的研制，尽快形成试验样机。
除透明转发器外，对星上处理转发器的关键技术也需抓紧立项研制。具体项目主
要有：20／30GHz低噪声放大器、变频器及SSPA和TWTA放大器等；固定及扫描多波
束无线；基带处理及交换矩阵；低成本地球站终端。
（2）尽快安排Ka频段转发器（哪怕是透明转发器）的搭载技术试验，以便开
展相关试验工作。如近期不能实现，也应利用外星Ka转发器（同步星或低轨星）
开展试验工作，逐步积累使用及设计经验。
（3）进一步重视Ka频段卫星通信系统仿真及专题仿真设计工作。在设备全面
开展应用之前，利用先进的仿真设计可以最大限度地发现问题，并为提出解决问
题的措施提供依据。
（4）抓紧Ka频段传播试验工作，建立我国目已的Ka频段雨衰模型。由于Ka频
段的最大缺点是雨衰较大，要有效克服这一问题，首先必须了解各地区的雨衰情
况，建立准确的雨衰模型。
（5）Ka频段的另一个重要特征是军事应用前景巨大。国家有关部门应尽快立
项，研究如何进一步拓宽Ka频段的军事应用。
（6）从长远发展考虑，国家应尽快开展相应的Ka频段仪器设备、测量方法以
及关键元部件的配套研究。
摘自《电信快报》
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林花谢了春红， 胭脂泪，相留醉，
太匆匆， 几时重。
无奈朝来寒雨晚来风。 自是人生长恨水长东。
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