小衛(wèi)星通信系統(tǒng)射頻前端設(shè)計(jì)
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自動增益控制電路中一般將變增益放大器設(shè)置在中頻段，該項(xiàng)目中考慮到系統(tǒng)的功耗，選用低功耗的變增益放大器HMC287MS8，將變增益放大器設(shè)置在射頻段，結(jié)合檢波器、運(yùn)算放大器和濾波器實(shí)現(xiàn)自動增益控制，原理圖如圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/156081.htm
檢波器對檢測信號的功率有下限要求，輸入信號功率超過下限時(shí)檢波器輸出電壓才能變化，因此信號檢測點(diǎn)選擇要合宜。該項(xiàng)目中選用的檢波器是AD8361，AD8361對30 MHz信號檢波，實(shí)際測試輸出電壓隨輸入信號功率變化如表1所示。結(jié)合變增益放大器的增益變化曲線，調(diào)整運(yùn)算放大器的參考電壓和運(yùn)算方程可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)增益的穩(wěn)定控制。
3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
經(jīng)過設(shè)計(jì)制成小衛(wèi)星射頻前端電路板如圖6所示，利用信號源86320B和頻譜儀8563E進(jìn)行測試，系統(tǒng)接收信號2．3 GHz，功率從-120 dBm起，輸出中頻信號功率信噪比不低于15 dB。接收信號在30 dBm范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出中頻信號變化小于6 dBm，如表2所示。經(jīng)過計(jì)算得出相位噪聲為-82 dBc／Hz／10 kHz。
4 結(jié)語
本文對射頻前端中幾個重要組成部分進(jìn)行了分析和仿真，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種適合于編隊(duì)飛行的小衛(wèi)星通信系統(tǒng)射頻前端結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證了該系統(tǒng)的合理性，該系統(tǒng)的功耗低、接收靈敏度高、體積小、重量輕，幾項(xiàng)關(guān)鍵的預(yù)期指標(biāo)已達(dá)到。回顧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測試，其中有些指標(biāo)和措施仍需要改進(jìn)，如AGC的穩(wěn)定范圍不是很大，需要結(jié)合發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)控衰減器調(diào)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)輸出信號完全穩(wěn)定，這需要綜合更多的因素對系統(tǒng)整體方案進(jìn)行更深地研究和改進(jìn)。
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