衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)射頻部分研究與實踐.pdf

1、近年來，隨著氣候、能源、政治、軍事等多個領域的需求，衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有著越來越廣闊的應用前景。發(fā)生在2004年年底的東南亞大海嘯使得如何有效地建立起自然災難的預警系統(tǒng)已成為當前各國關心的一個熱門話題；如何對西北等偏遠的無人區(qū)域的礦產(chǎn)資源進行常年的考察和數(shù)據(jù)的搜集整理；如何以最小的代價達到最大程度的抑制恐怖主義活動的目的；另外，在軍事領域，如何廣泛地搜集相關情報也是一個關鍵的問題。衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在這些領域都有著不可替代的優(yōu)勢?；诋斍斑@

2、樣的背景，本文研究了衛(wèi)星接收系統(tǒng)中射頻電路部分的實現(xiàn)。 本文首先介紹了如何至上而下的從總體上設計衛(wèi)星接收機，并根據(jù)具體的鏈路預算、干擾情況等等提出總的技術指標，并將該總指標分配到每一個具體電路單元，然后又闡述如何至下而上的利用ADS軟件來仿真和驗證該指標的可行性和正確性。 文章又從細節(jié)上具體的介紹了每個電路單元的設計方法和理論依據(jù)，并都給出了相應的實際結果。首先是室外單元(低噪聲下變頻器)，其包括低噪聲放大器，L波段鎖相

3、頻率合成器和濾波器等，文章第三章重點闡述了L波段低噪聲放大器的設計、仿真和實踐，選用AgilentPHEMT管子ATF54143作為前級放大，后面級聯(lián)了兩級MMIC，最終設計結果為噪聲系數(shù)2dB，增益大于45dB。 室內(nèi)單元則重點介紹如何設計低相噪的鎖相頻率合成器，首先對于鎖相環(huán)的原理作了詳細的分析，然后選擇高性能、低成本、結構簡單的方案實現(xiàn)鎖相源，本文采用的是AD公司ADF4112和ADF4001分別設計了1.6GHz和140

4、MHz鎖相源，并對實際的鎖相源模塊的相位噪聲和頻率穩(wěn)定度進行測量均優(yōu)于系統(tǒng)性能指標的要求。 詳紹分析了DDS的輸出頻譜以及相位噪聲和雜散對DDS頻譜特性的影響。選擇AD9851作為電路的DDS設計部分，設計并且完成了該電路。經(jīng)過調試后，測試得到的結果達到了課題的指標要求。 詳細闡述了鎖相接收機的設計要點，即頻率的快速捕獲和跟蹤，本文選用了一種新型高效的開關鑒相器，其效率比一般的乘法器要高，而且成本低，非常適合在民品中使用