Ka频段双模航空客舱宽带卫星通信系统总体设计

针对民航市场对客舱宽带卫星通信的迫切需求，提出了一种基于Ka频段高通量卫星的双模解决方案。研究了系统设计的诸多方面，包括卫星资源选择、网络结构、技术体制和适航性。详细介绍了机载设备的组成和双模工作原理，分析了几个与设计实现密切相关的技术指标。方案设计和技术指标分析结果对实际工程应用有一定的参考价值。     

高性能Ka频段收发前端的研制

介绍了一种Ka频段收发前端的工作原理和工程研制结果。该收发前端采用四次谐波混频器、毫米波微带滤波器、多芯片混合集成等技术，具有高性能、小型化、高可靠性等优点，并在宽温度范围、振动、冲击等条件下，满足毫米波系统要求。     

新型Ka频段宽角扫描圆极化相控阵天线

提出了一种新型的Ka频段圆极化相控阵天线。天线单元以单馈电开槽贴片天线为基础实现圆极化,通过微带贴片表面加载介质和辅助辐射器,展宽了天线波束宽度并优化了单元轴比。以该天线为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术优化得到的2×2子阵,其辐射方向图具有良好的旋转对称性,由该子阵扩展形成的相控阵天线,有效地实现了圆极化宽角扫描特性。以8×8矩形阵列为例,仿真分析了此类二维相控阵天线波束扫描过程中的方向图和极化特性。研究结果表明,天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描,扫描范围内天线增益波动和轴比均小于3 dB,同时该天线具有低剖面（高度尺寸为0.08λ0,λ0为空气介质波长）、结构简单、易于加工和集成等特点,非常适合小型化或一体化相控阵天线系统应用。     

一种Ka频段高密度高集成瓦式T组件的设计

介绍了一种Ka频段瓦式T组件的设计方法和关键技术。采用多层印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)技术,实现了无源网络和馈电网络集成在同一块多层电路板上,滤波功能层和天线一体化集成,利用毛纽扣实现了组件的三维垂直互联。采用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺与砷化镓（GaAs）工艺相结合的芯片异构集成方案,成功研制出16通道带滤波功能层天线的T组件,体积为22 mm×22 mm×12 mm,质量不超过13 g。与同频段同功能的砖式T组件相比,体积缩减75%,质量降至10%。该组件充分发挥CMOS工艺强大的数模混合集成能力和化合物半导体工艺优异的射频性能,并将两类芯片在平面内直接异构拼装,在集成密度、功能密度、射频性能以及可实现性等多个方面获得了良好的平衡。     

馈源整体制冷技术在深空测控系统中的应用

深空探测器通信距离遥远,其返回信号微弱,因此要求接收天线具备尽量高的品质因数（G/T）。下行链路设备工作在低温环境中,有利于降低噪声温度,提高系统G/T值。针对35 m深空测控天线,首先分析了Ka频段天线增益、外部和内部噪声;在此基础上提出了Ka频段馈源整体制冷方案,并对馈源不制冷和馈源整体制冷两种方案进行了比对分析;最后总结了超低温馈源设计和制造关键技术。馈源整体制冷系统噪声温度测试结果小于45 K。分析表明采用馈源整体制冷方案能够提升系统G/T值1.03 dB,35 m深空测控天线Ka频段接收能力提高约21%。     

TDRSS地面站Ka频段收发信道

网上零售的兴起离不开买卖双方的推动和零售业自身发展规律的影响。网上零售能否成功取决于因特网在信息渠道、实体分配渠道和所有权转移渠道方面功能的发挥。由于因特网自身的特点,网上零售的产品应有所选择,并制定相应的策略才能取得满意的绩效。     

一种无人机载超视距通信系统

针对中、高空长航时无人机超视距通信系统普遍采用Ku频段卫星中继存在信号可用带宽有限、干扰源众多、机载端设备较大的现状，提出了一种基于Ka频段卫星的无人机超视距通信系统总体与分系统工程实现方案，并给出了关键设计要素。在详细推导链路计算公式基础上，以前向速率为51.2 kb/s、返向速率为8 Mb/s为例进行了链路余量预算与数值仿真分析，并与传统Ku频段方案在传输速率、抗干扰能力、天线口径等方面进行了分析比较。结果表明，在同等条件下所设计的系统性能可提高20%左右。飞行试验结果验证了该方案的合理性、可行性、有效性和工程可实现性，为无人机超视距通信系统总体设计和工程实现提供了思路与参考。     

微波功率放大器非线性特性分析

为判断微波功率放大器非线性失真的主要影响因素,首先,在传统幂级数模型的基础上对功率放大器的非线性幅度失真和相位失真进行拟合,基于包络分析法给出了功率放大器非线性失真与幅度和相位失真间的解析关系;其次,对幅度失真和相位失真引起的非线性失真进行了分析,给出了两者之间的等效失真关系式,据此可对任意给定的功率放大器进行分析,以确定非线性失真的主要影响因素,并用于指导模拟预失真线性化器的设计与调试;最后,通过对一Ka频段行波管放大器的非线性测试及模拟预失真线性化,验证了所提出的功率放大器非线性分析的正确性及幅相等效失真关系式的有效性。     

高可靠低功耗Ka频段星载有源相控阵冗余备份技术

与传统的星载平台大多用开关来备份高失效率的微波通道模块不同,提出以无源器件来替代开关进行冗余备份的方法,将电桥集成于原有的波束形成网络,对Ka频段星载有源相控阵中的变频模块进行冷备份。设计并研制了集成电桥的波束形成网络,在23.5~25 GHz工作频段内,该网络的测试驻波比小于1.8,均方根幅度一致性小于0.4 dB,均方根相位一致性小于4.8°,插入损耗小于2.6 dB。相比使用开关等有源器件,这是一种更简单、高可靠、低功耗的冗余备份技术,非常适用于星载有源相控阵。     

Ka频段收发组件模块化设计技术

研究了Ka频段收发组件模块化设计技术,探索了具有通用化、小型化、系列化特性的Ka频段 收发组件高效设计开发模式。通过毫米波收发组件功能分析,完成了模块体系规划和标准模 块系列开发,并设计了新型模块接口和连接件。采用标准模块实现了收发组件模块化设计, 验证了模块体系的有效性和模块化设计方法的可行性。研究表明,模块化设计技术在毫米波 收发组件高效率开发中具有广泛应用前景。