S波段车载卫星通信射频收发前端的研制

论文摘要

卫星通信是现代最重要的通信手段之一,它有通信距离远,宽频带,信息容量大,稳定性好等优点,广泛应用于军事、导航、移动通信等领域。卫星通信系统射频收发前端,作为卫星通信系统中的一个重要部件,正向着高线性、大动态范围、高灵敏度、高分辨率的方向发展,性能得到了极大的提高。本文针对某S波段车载卫星通信射频收发前端项目,在详细比较各种不同收发信机体系结构特点的基础上,对课题关键技术进行了指标深入分析,对射频收发前端的工作原理、方案设计以及实现过程进行了详细的阐述。利用ADS、HFSS、Designer、UG等专业软件作为设计工具,从系统和单元电路这两方面展开了详细的分析和设计。首先,本文论述了卫星通信的基本特点、卫星通信系统的结构和发展,介绍了国内外卫星通信系统的发展动态。在对射频收发前端的方案分析,链路计算及指标分配的基础上,结合理论计算和计算机仿真,给出了主要单元电路的设计和仿真结果。根据设计的结果,制作了实际电路。然后,对收发系统性能分别进行了测试,并进行了整机联调。测试结果表明,本课题研制的收发前端能够满足技术要求,已经交付用户使用。最后,总结了设计经验,分析了存在的问题和不足,提出了改进的思路与方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 背景介绍
• 1.1.1 卫星通信的特点
• 1.1.2 卫星通信系统
• 1.2 国内发展动态
• 1.3 论文研究内容
• 1.3.1 主要工作
• 1.3.2 章节安排
• 第二章 射频收发前端的体系结构研究
• 2.1 无线电信号传播对收发组件的影响
• 2.1.1 无线电传播方式和自由空间的功率损耗
• 2.1.2 移动环境对接收组件的影响
• 2.2 射频收发前端体系结构的理论分析
• 2.2.1 接收机概述
• 2.2.2 接收机结构种类
• 2.2.3 数字式接收机结构
• 2.2.4 镜频抑制接收机结构
• 2.2.5 发射机概述
• 第三章 射频收发前端的方案设计
• 3.1 接收机部分主要技术指标分析
• 3.1.1 噪声系数
• 3.1.2 灵敏度
• 3.1.3 动态范围
• 3.2 发射机部分主要技术指标分析
• 3.2.1 1dB 压缩点
• 3.2.2 三阶交调点
• 3.3 射频收发前端的功能与结构
• 3.4 射频收发前端方案的确定
• 3.4.1 接收通道的主要指标要求
• 3.4.2 接收通道的方案
• 3.4.3 发射通道的主要指标要求
• 3.4.4 发射通道的方案
• 第四章 射频收发前端的研制
• 4.1 低噪声放大器的研制
• 4.1.1 低噪声放大器指标分析
• 4.1.2 低噪声放大器晶体管的选择
• 4.1.3 低噪声放大器的仿真与设计
• 4.2 功率放大器的研制
• 4.2.1 功率放大器的概述
• 4.2.2 功率放大器的指标分析
• 4.2.3 功率放大器的设计考虑及器件的选取
• 4.2.4 功率检测及功率控制部分的研制
• 4.3 PIN 开关的研制
• 4.3.1 PIN 二极管
• 4.3.2 PIN 开关技术指标
• 4.3.3 PIN 开关的工作原理
• 4.3.4 PIN 开关的设计
• 4.4 其余部件的选取
• 4.4.1 滤波器的选取
• 4.4.2 混频器的选取
• 4.4.3 中频AGC 电路的选取
• 4.4.4 本振源的选取
• 4.4.5 电源模块的选取
• 4.5 系统连调测试
• 4.5.1 实物图
• 4.5.2 测试架构
• 4.5.3 测试结果
• 4.5.4 小结
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献