星载数传X波段相控阵系统射频组件研究

发布时间：2024-04-12 23:51

　　低轨卫星对地数据传输过程中需要进行实时波束指向调整,目前大多采用机械跟踪系统来实现发射天线波束指向地面站。采用相控阵系统替代传统的机械跟踪系统,可实现星载数传系统的轻小型化。并且相较机械扫描机制,相控阵系统的电扫描机制跟踪地面站信号的速度更快,更加适合低轨卫星的星地数传环境。射频组件是有源相控阵系统的核心部件,决定了相控阵系统的性能、体积和成本。论文完成了相控阵射频组件的研究,研制了一种应用于星载数传系统的小型化、轻量化和低成本的X波段相控阵射频组件,相控阵系统支持QPSK调制方式下384Mbps的星地数据传输码速率。通过对星地通信链路的分析,论文提出了16阵元星载数传X波段相控阵系统射频组件的设计方案。射频组件主要包括16个末级发射单元、功分馈电网络、波控单元以及电源模块四个部分。分别对这四个部分进行了模块化设计,并通过网络叠层结构实现整机一体化组装,以垂直互连形式实现层间射频信号互联。采用ADS软件完成了基于Wilkinson功分器形式的一分十六树形馈电网络的仿真设计,并完成了功率放大器偏置电路的仿真与分析。为实现射频组件的小型化,射频电路均采用MMIC芯片进行设计。采用基于芯片级...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3ADAR1000芯片内部功能框图

第1章引言52018年，阿莱尼亚宇航公司研制了一款应用于合成孔径雷达的X波段相控阵收发组件[15]。组件原理框图如图1.4所示，后级电路模块采用SIP封装的多功能芯片实现，前级电路采用了GaN功放替代GaAs功放，发射级可输出15W的功率。并集成了平面耦合线定向耦合器，用于相控阵....

图1.4TR组件原理框图

第1章引言52018年，阿莱尼亚宇航公司研制了一款应用于合成孔径雷达的X波段相控阵收发组件[15]。组件原理框图如图1.4所示，后级电路模块采用SIP封装的多功能芯片实现，前级电路采用了GaN功放替代GaAs功放，发射级可输出15W的功率。并集成了平面耦合线定向耦合器，用于相控阵....

图1.5TR组件三维组装图

第1章引言7图1.716通道X波段相控阵TR组件Figure1.716-channelX-bandphasedarrayTRmodule2018年，中国西南电子技术研究所设计了一款大功率Ku波段TR组件[18]，利用高密度垂直互连技术实现了瓦式结构组装。利用GaN功放芯片实现单通....

图1.716通道X波段相控阵TR组件

星载数传X波段相控阵系统射频组件研究8图1.8单通道组件原理框图Figure1.8Functionalblockdiagramofsinglechannelmodule图1.9S波段四通道发射组件Figure1.9S-bandfour-channeltransmittingmod....

本文编号：3952160