S-Ku波段模拟卫星转发器的研制与测试

"S-Ku频段模拟卫星转发器的设计，王培章，雷光，解放军理工大学通信工程学院，2011年4月" 本文详细介绍了S-Ku频段模拟卫星转发器的设计与实现，主要关注于在实验室环境中研究卫星通信系统及新技术。设计的核心在于结合微波锁相频率合成器、S波段同轴腔体滤波器、Ku波段腔体滤波器和射频混频器，构建了一个S-Ku波段的上下变频器组件。 首先，微波锁相频率合成器是卫星通信系统中的关键部件，用于生成精确且稳定的参考频率。它能够通过锁相环路技术将参考信号与输入信号同步，从而确保频率的精确控制。这种技术在模拟转发器中用于调整和控制信号的频率，确保信号在传输过程中的稳定性和准确性。 其次，S波段同轴腔体滤波器和Ku波段腔体滤波器在转发器中起着重要的作用。这些滤波器用于限制信号的带宽，消除不需要的频率成分，提高信噪比，减少干扰。S波段滤波器针对较低频率的S波段信号进行过滤，而Ku波段滤波器则处理较高频率的Ku波段信号。同轴腔体结构提供了良好的频率选择性，同时保证了信号的高功率处理能力。 接着，射频混频器用于将输入的S波段信号转换到Ku波段或反之，实现了频谱的上下转换。这一过程涉及到非线性的频率变换，通常由非线性器件如二极管或晶体管实现。混频器的设计必须考虑到信号的功率处理、转换效率以及混频产物的隔离，以避免信号间的相互干扰。 在设计过程中，研究者提出并实施了一款S波段同轴腔体滤波器，该滤波器具有特定的带宽和选择性，可以有效地筛选和传输S波段信号。此外，对上下变频器的幅频特性和相频特性进行了测试，这是评估转发器性能的关键步骤。这些特性直接影响到信号的质量，包括信号的幅度稳定性、频率响应平坦度以及相位失真等。 通过这样的设计，研究者成功地构建了一个输入带宽为30MHz的S-Ku波段模拟转发器，这为实验室环境中的卫星通信体制研究和新技术验证提供了有效的平台。测试结果证实了设计的有效性，为后续的卫星通信技术研发提供了基础。 关键词：上下变频器；频率合成器；滤波器；测试 分类号：6150G；7930 DOI：10.3969/j.issn.l005-9490.2011.02.010 这项工作展示了如何通过精心选择和组合各种微波组件来构建一个功能完备的S-Ku频段模拟卫星转发器，为卫星通信领域的研究和开发提供了宝贵的技术参考。