延长卫星工作寿命的10种技术途径

根据国外总结的经验,下面10种技术途径将对延长未来卫星的工作寿命大有裨益: 1.固态功率放大器(SSPA) 美国休斯公司指出:固态功率放大器本身的可靠性就比行波管高,而且可以省去许多备用电源的重量。目前在轨道上工作的约200个固态功率放大器中,只有二三个出了故障,而且都靠备份件恢复了工作,而行波管放大器却有大量的故障记录。在即将使用的国际通信卫星-7和美     

代替行波管的固态放大器

20年来世界各国发射的各类通信卫星,绝大多数均采用行波管。但近几年来,美国已经和将要在某些军用通信卫星和国内通信卫星上采用固态功率放大器(参见本刊第二期《西方各国通信卫星上采用的行波管》一文)。和行波管相比,固态微波器件的低压工作特性,及其长寿命高可靠性等优点,增强了它在卫星上应用的优势。随着效率的提高和功率合成技术的发展,固态微波功率器件将会在某些频段上得到广泛应用。国外有人认为,20千兆赫以下中小功率(10瓦以下)的固态微波器件很有可能逐步代替星上行波管。至于固态微波器件能否代替行波管,目前国外尚有争论。本期选译的一组文章试图从不同侧面反映它们的发展动向。     

行波管放大器和固态功率放大器的性能比较

转发器中的放大器是通信卫星的核心器件。目前在轨道上工作的放大器有两种:行波管放大器(TWTA)和固态功率放大器(SSPA)。其中,SSPA主要用于频率和功率较低的转发器中,如C频段转发器已有80％改用了SSPA,几乎所有移动通信卫星的L频段转发器都已采用了SSPA。本文拟对两种放大器的性能作一比较。一、放大器的功率和效率从功率和效率两方面看,TWTA仍远远胜于SSPA,因而有些厂商似乎已不愿再     

欧洲“阿宙斯”试验通信卫星计划

“阿宙斯”试验通信卫星计划是法国国家通信管理总局和国家空间中心根据ESA的一项招标书提出的,其目的是打算对下一代欧洲通信卫星将要采用的技术方案和硬件进行空间验证,其中包括高性能通用卫星平台,大功率行波管放大器(6/4吉赫、16瓦3:2分散冗余;30/20吉赫、25瓦)、固态功率放大器及4吉赫4×4微波开关矩阵。     

大功率高效率星载固态功率放大器研究

针对卫星系统对于微波大功率放大器的需求,研制了L频段200W高效率固态功率放大器,对其设计方法和关键技术进行了详细论述。应用低温共烧多层陶瓷技术,实现了射频电路的高集成和小型化;基于第三代半导体器件,应用波形赋形及线性补偿技术,提升了射频电路的功率和效率;采用移相全桥拓扑,研制了高效率、大功率二次电源。在1.45~1.55GHz的频带范围内,固放整机输出功率大于200W,效率高于60%,3阶交调优于18dBc,同时具备30dB增益可调,360°内步进5.6°的相位可调能力。试验结果表明,该固放为目前国内星载领域连续波功率和效率最高的单机。     

一种基于固态盘的磁盘缓存系统架构及其在子午工程数 据中心业务系统中的应用

固态盘作为内存和磁盘之间的二级磁盘缓存运用于服务器存储层次结构中, 以满足空间科学研究领域日益增长的应用级I/O请求. 然而, 当前主流混合 存储架构未能充分发挥固态盘优势, 也没有考虑其寿命损耗. 因此, 本文提 出一种联合固态盘、磁盘的RAF (Random-Access First)混合存储架构, 在 提高系统性能的同时可延长固态盘寿命. 其主要思路是通过序列探测技术, 区 分负载中的随机访问和连续访问, 并将随机和顺序访问请求重定向到固态盘 和磁盘系统分别处理. RAF的原型已在Linux内核2.6.30.10中实现. 基于子 午工程真实业务数据及模拟数据的实验结果表明, RAF与当前的主流架 构Flash Cache相比, 在多种负载情况下可提升系统响应时间17%, 同时减少 固态盘老化率53%, 提高了存储系统的整体性能.      

多阶振幅量化加权二维固态有源相控阵天线的设计与分析

文章首先研究了多阶振幅量化二维低副瓣固态有源相控阵天线的口径设计方法。结果表明,这种方法能够有效地降低固态有源相控阵的峰值副瓣电平,并且可适用于任意复杂口径天线。另外,对因随机幅相误差和单元(或T/R 组件)失效而引起的增益损失及峰值副瓣电平恶化也进行了分析。     

卫星地面站用的大功率放大器的设计考虑

大功率放大器是各种卫星地面站传输系统中的关键元件之一。在典型的应用中,例如国际通信卫星系统 A 型标准地面站里,调制的载波要经过上变频器输入到大功率放大器之中,并在该放大器把它的载波功率电平从约-10dBm 放大到40～60dBm,然后通过天线馈电系统发给卫星。     

先进的资源卫星固态遥感系统研究

根据和航宇局签订的合同,伊斯曼·柯达(Eastman Kodak)公司就先进的地球资源卫星(AERS)固态遥感系统作了研究。经分析,准备选择以固态光敏探测器线阵为基础的多光谱成象系统。它以推帚式扫描成象。成象时无活动部件。由于该系统具有横向和立体指向能力,因此对照相复盖次序可以提供很大的灵活性。和陆地卫星相比,其分辨率将提高8倍。本研究的基础是1971年由哥达德空间飞行中心安排的预先研究的一部分。目前的研究已有所扩充和提高,包括1.5至2.4微米和10.5至12.5微米的红外(IR)谱段,以及可见光(VIS)谱段的光学和敏感器研究。     

压扩单边带调辐技术在卫星通信中的应用

增加现有卫星转发器容量的一个重要技术,就是压扩单边带调辐技术(CSSB/AM)。如果这种技术和固体功率放大器(SSPA)、或者与线性化行波管技术结合起来,CSSB/AM调制方式就能使每台普通的、36MHz带宽的转发器具有7000条以上的单向信道,这就显著地优于其他的调制方式。(参看附表) 压缩扩展器“压缩扩展器”一词是由“压缩器”、“扩展器”两词的组合派生而来。一个话音     

基于Volterra级数的功放行为建模与简化

Volterra级数行为模型因其高复杂度而只适用于弱非线性系统,对于具有强非线性和长记忆效应的功率放大器,Volterra级数模型将包含大量的待辨识参数.对射频功率放大器的行为建模进行了研究,提出了功率放大器Volterra级数行为模型的简化方法,通过引入邻对角核控制因子和动态偏离阶数控制因子,合理移除了对信号输出影响较少甚至无关的辨识参数,从而在保证模型准确度的前提下有效地降低了模型的复杂度和参数提取时间.采用了一个10 W的射频功率放大器实例用于模型提取和验证,模型与仿真实验的数据结果对比表明,简化的Volterra行为模型能够很好地描述功放的非线性特性及记忆效应,验证了简化行为模型的有效性和灵活性.     

美国导弹防御局将在2020年前获得弹道导弹远程识别雷达

<正>导弹防御局授予洛马公司开发、制造和试验的远程识别雷达(LRDR)的合同。该雷达系统将支持分层弹道导弹防御以保护美国本土免遭弹道导弹袭击。该9年的合同与选项潜在价值大约7.84亿美元。合同工作将主要在新泽西、阿拉斯加、阿拉巴马、佛罗里达和纽约等州进行。LRDR为基于固态氮化镓(Ga N)的高性能S波段雷达,并能在     

星球消融

正在地球的两极和高山区,覆盖着大量年代久远的天然冰体,它们由地球上高寒地区的固态降水持续覆盖形成。蓝色星球用几千万年的时间,将她85%的淡水冻结在这些庞大的冰体中。它们覆盖着地球的两极、中低纬度区的高山,地球陆地1/10的面积曾属于这片冰雪世界。     

贝塞耳(Bessel)低通滤波器及其实用设计

在机载固态配电系统及电子系统的多路数据总线耦合网络及其接口电路中,为了抑制较高频率(1.5～40兆赫)的干扰,提高传输的数字信息的讯噪比、并降低误码率,常采用贝塞耳(恒时延)滤波电路。 本文拟避开许多专著中罗列的大量数学推导及曲线图表,从实用观点出发,简要地阐明贝塞耳滤波器的基本特性及其综合设计法。     

大电流低纹波高稳定度直流稳压电源

一、稳压电源指标要求与设计考虑锁相固态源需要低纹波、高稳定度的直流电源供电。电源的纹波特性对锁相固态源的影响很大。其影响主要是使锁相源的毫秒级短稳变差。由于电源中纹波及低频噪声大都在1KHz以下,这样正好影响了固态源的     

用于无线Mesh通信的宽带线性功放模块设计

针对单频点工作的无线Mesh通信系统在复杂空间电磁环境下,工作频点被占用或干扰时导致无法使用的问题,设计一种工作在(1~1.5)GHz的宽带射频线性功放模块,该模块可应用于宽带无线Mesh通信系统。在(1~1.5)GHz频带内采用6个单频点对该功放模块的驱动放大器和末级功率放大器仿真设计和模块测试。测试结果表明:①(1~1.5)GHz工作频带内,任意单频载波增益≥20 dB,输出P1dB≥43 dBm,支持射频信号峰均比(PAR)≥6 dB;②采用64QAM,20 MHz的数字射频信号输出37 dBm时,ACPR小于-34 dBc,直流功耗≤40 W;③2~4次谐波≤-50 dBc。     

行波管非线性失真和交调干扰分析及其软件实现

行波管功率放大器(TWTA)是卫星通信星载系统中重要的高功放元件,TWTA的非线性特性会使多载波信号产生交调成份,导致交调失真、邻道干扰,影响通信系统的性能。通过建立基于TWTA的AM-AM与AM-PM效应的非线性模型,采用V isual C 6.0,开发了可根据TWTA参数动态建立非线性模型并能对任意载波信号产生的交调干扰进行分析的软件,对实际应用具有一定价值。     

无线通信非线性失真仿真器的设计与实现

航空航天领域应用的通信系统由于发射功率和频谱利用率较高,需要考虑功率放大器非线性失真的干扰.已进行的大量研究,主要围绕功放非线性失真的模型描述和线性化方法.从测试角度出发,设计一种用于测试无线通信中抗失真干扰的能力的功放非线性失真仿真器,测试自适应预失真系统的工作性能,以及在指定功放条件下开发通信系统.此仿真器基于现有功放非线性失真模型,在数字信号处理器件中采用CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)流水线和LUT(Look-Up-Table)方式实现了失真模型的AM-AM和AM-PM变换.软件仿真及硬件输出结果显示,此仿真器实现了非线性模型描述的失真效果,验证了设计的可行性.      

固体放大器代替传统行波管放大器的重要尝试

据1982年10月25日的《航空周刊》报道,美国RCA公司即将在今后一年内发射三颗使用固体功率放大器的新型通信卫星。这是这家公司研制的第二代SATCOM卫星。这一代卫星也与RCA公司过去发射的第一代SATCOM卫星一样,仍然是使用24台转发器,但由于在新研制的卫星上使用了固体功率放大器和其它先进的技术,它的通信容量将比第一代的SATCOM卫星大一倍多。在第二代SATCOM卫星系列中,计划研制四颗卫星,其中第一颗称为SATCOM-F,在1982年10月28日发射,定点于西经140°,其主要性能特性见附表;第二颗     

微波集成功率倍频链

<正> 一、概述随着微波半导体器件的迅速发展,微波振荡固态源也有新的发展。目前有微波晶体管振荡器、体效应振荡器、限累二极管振荡器、雪崩二极管(碰撞雪崩渡越时间二极管和俘获等离体雪崩触发渡越二极管)振荡器、隧道二极管振荡和变容管(或阶跃变容管)倍频器等多种形式。从性能指标、功能、技术、集成化和经济效益等方面进行全面的综合比较,最后选择如