Увеличение динамического диапазона усилительных трактов спутниковых ретрансляторов

• Автор: Самохина, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 05.12.04, 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Анализ литературы по расширению динамического диапазона усилительных трактов спутниковых ретрансляторов

1.1. Ретрансляторы подвижных систем спутниковой связи

с разночастотными сигналами

1.2. Проблемы расширения динамического диапазона усилительных

трактов ретрансляторов с разночастотными сигналами

1.3. Нелинейные эффекты в усилительных трактах ретрансляторов

1.4. Методы линеаризации и исследования нелинейных транзисторных СВЧУМ с разночастотными сигналами
Выводы.
2. Теория методов спектрального анализа нелинейных транзисторных СВЧУМ с разночастотными сигналами.
2.1. Математические модели СВЧУМ и разночастотных сигналов
в широкодиапазонных трактах ретрансляторов.
2.2. Методы анализа нелинейных транзисторных СВЧУМ
в квазистационарпом режиме усиления
2.3. Квазистационарный метод анализа нелинейных усилительных
трактов с аппроксимацией передаточных характеристик
2.4. Оценка независимого влияния нелинейности АХ и
неравномерности ФАХ СВЧУМ на выходной комбинационный спектр Выводы.
3. Методы увеличения динамического диапазона усилительных
трактов ретранслятора с разночастотными сигналами
3.1. Линеаризация амплитудной характеристики и снижение АФК транзисторных СВЧУМ ретрансляторов
3.2. Способы построения корректоров передаточных характеристик транзисторных СВЧУМ
3.3. Автоматизированное проектирование моделей и разработка элементов корректоров характеристик СВЧУМ
Выводы.
4. Моделирование, разработка и экспериментальное исследование
линейных транзисторных СВЧУМ
4.1. Моделирование линейных транзисторных СВЧУМ по экспериментальным передаточным характеристикам
4.2. Разработка и экспериментальное исследование линейных СВЧУМ
при усилении группы разночастотных сигналов
4.3. Оценка точности расчета мощности сигналов и составляющих ИМИ квазистационарным методом.
4.4. Методы повышение эффективности систем спутниковой связи
Выводы.
Заключение
Список литературы


При МДЧР сигналы в полосе ствола могут транслироваться на нескольких несущих [1 - 4]. С радиотехнической точки зрения основная проблема систем спутниковой связи — возможность увеличения пропускной способности РТР сдерживается двумя основными и важнейшими объективными факторами: - динамический диапазон, который связан, с одной сторо-ны, с чувствительностью тракта, а с другой — с проявлением его нелинейных свойств, - ограниченная рабочая полоса приемопередающих трактов. Анализ структурных схем СВЧ-трактов ретрансляторов ССС. Тип структурных схем радиотехнической части РТР спутниковых систем с разночастотными сигналами определяется назначением и характером передаваемой по каналам связи информации. Бортовые ретрансляторы должны быть максимально простыми, что достигается использованием стволов с однократным или двукратным преобразованием частоты [1, 6-7, - ]. Трансляция связной информации имеет четко выраженный адресный характер. В подавляющем большинстве случаев излучаемый групповой сигнал принимается одной ЗС, а энергия бортового передатчика бесполезно рассеивается по всей зоне обслуживания. И эти потери тем больше, чем больше зона обслуживания. Это позволяет формировать небольшие зоны обслуживания, в которых легче обеспечить высокую плотность потока мощности у поверхности Земли, что, с одной стороны, позволяет использовать станции с малыми диаметрами антенн (станции У8АТ) для организации связи внутри данной парциальной зоны обслуживания (зоновая связь), а с другой — экономичнее использовать мощность РТР [1 -7]. Кроме того, имеется возможность многократного использования рабочих частот в разных лучах за счет их пространственного и поляризационного разделения, что способствует эффективному использованию полосы частот, выделенной для связи. Для организации связи между абонентами, находящимися в разных лучах в РТР вводится межлучевая коммутация. Системы связи на активных ИСЗ предопределяют наличие на спутнике ретранслятора, который осуществляет прием сигналов от земной передающей станции, их усиление и излучение обратно на Землю; В зависимости от их назначения ретрансляторы ССС делятся на несколько типов [1 — 3]. Ретрансляторы гетеродинного типа, в которых основное усиление производится на промежуточной частоте. Ширина полосы пропускания ствола , ретранслятора — . МГц. Через ствол ретранслятора гетеродинного типа возможна передача либо одной телевизионной программы со звуковым сопровождением, либо одной или нескольких несущих, каждая из которых промодулирована телефонными сообщениями (от одного до тысяч каналов). Ретрансляторы линейного типа, в которых все усиление производится на СВЧ со сдвигом частоты передачи относительно частоты приема. МГц. Номиналы промежуточных частот и частот гетеродина. Частота первого преобразования лежит в диапазоне 0,8. ГГц, а для второго преобразования выбирают стандартную частоту МГц. Первый смеситель осуществляет преобразование сигналов из диапазона . МГц. В качестве первого смесителя выберем балансный смеситель (БС) на 3-децибельных мостах. Основным преимуществом БС является возможность фазового подавления амплитудных шумов гетеродина на . Б в следствие чего коэффициент шума смесителя снижается на 2. Б, а при большом уровне шумов гетеродина — на 5. Б. Кроме того, благодаря подавлению в БС четных гармоник гетеродина уровень побочных гармоник преобразования меньше - повышаются помехоустойчивость и динамический диапазон. Потери преобразования смесителя составляют 5-8 дБ, а коэффициент шума 7- дБ. Рис. Используя частотный план стволов спутника “Эксиресс-А” (рис. Г1. Как видно из рис. МГц. Следовательно, шаг сетки частот гетеродина составит А/с = МГц. Важнейшей интегральной характеристикой приемопередающего СВЧ-тракта ретранслятора, и прежде всего радиоприемного устройства (РГГУ), является динамический диапазон, который связан, с одной стороны, с чувствительностью тракта, с другой стороны, с проявлением нелинейных свойств его усилителей. Упрощенно динамический диапазон — область уровня сигнала, в пределах которых приемо-передающий тракт линеен в практическом смысле [4 - 7, — ].