Teknologi Microwave - Kondisi Sistem Komunikasi Frekuensi Radio Band Ku

Hari ini, komunikasi frekuensi radio band Ku, semakin banyak maklumat dibawa oleh media, terutama aliran video multimedia definisi tinggi, yang memerlukan semakin banyak penghantaran maklumat pada masa sebenar. Permintaan ini mempromosikan peningkatan secara perlahan kadar penghantaran maklumat. Semasa ini, teknologi komunikasi tanpa wayar berkembang, dan teknologi LTE dan 5G datang satu demi satu. Menurut teorem Shannon, kadar komunikasi tanpa wayar berkorrelasi dengan lebar saluran. Lebih lebar bandwidth, lebih tinggi kadar dan lebih besar kapasitas. Dalam band frekuensi rendah seperti VHF, UHF, L, dan S, sumber spektrum penuh dan lebar band yang tersedia terhad. Oleh itu, pembangunan bands frekuensi yang lebih tinggi untuk mendapatkan lebar bands saluran yang lebih luas adalah trend yang tidak dapat dihindari pembangunan sistem komunikasi masa depan.

1. Ralat skema sistem

Sistem komunikasi frekuensi radio band Ku yang diusulkan dalam kertas ini menggunakan teknologi bentuk cahaya untuk menutupi julat 360° penuh dengan antena array 4-lapisan yang disebarkan pada 90°. Setiap tatasusunan antena terdiri dari 4 unsur tatasusunan, yang tersambung dengan 4 komponen TR secara berdasarkan. Selepas penimbangan amplitud dan fasa, mereka dikumpulkan ke saluran pertukaran frekuensi yang sama untuk membentuk sistem MIMO 4*4 RF. Sumber awam dan pengurusan atas semua ditentralkan dalam unit pusat untuk memudahkan sambungan. Dalam struktur jenis kenderaan, unit pusat disambung dengan komponen TR melalui sambungan untuk mengawal interaksi isyarat, dan setiap komponen TR mempunyai unit pemprosesan band dasar bebas, yang juga boleh menghantar digital jika ke pemproses CENTRAL untuk pemprosesan pusat (untuk mencapai pelbagai ruang).

Berbanding dengan sistem tunggal penerima tunggal tradisional, skema sistem ini berdasarkan aplikasi taktik tentera anti-gangguan dan rahsia, kelajuan tinggi, kapasitas besar, permintaan keseluruhan adaptif, pertimbangan meliputi panjang gelombang band Ku sendiri, kuat arah, faktor negatif kerugian transmisi besar, seperti aliran utama teknologi modulasi OFDM, Dan membuat sistem lebih kuat kemampuan anti-jamming, Pada masa yang sama, penggunaan spektrum frekuensi tinggi boleh dicapai. Teknologi MIMO dan antena cerdas diterima untuk membuat penggunaan yang masuk akal prestasi pelbagai cahaya dan pendaraban ruang antena sehingga sistem boleh menyokong pengguna-berbilang, arah-berbilang, penghantaran data kapasitas besar sesuka mungkin, dan boleh berkesan. Reset pengaruh pemadaman laluan berbilang pada prestasi sistem semasa penghantaran isyarat.

Diagram blok sistem keseluruhan

2. Ralat skema subsistem

2.1 Rancangan Antena

Untuk mengurangi profil keseluruhan sistem, antena microstrip array linear seragam digunakan dalam bahagian antena. Teknologi bentuk sinar array boleh digunakan untuk mencapai arah tinggi, meliputi lebar, dan anti-putus. Jenis rancangan antena ini boleh menyadari pengimbasan multisektor dengan penimbangan amplitud/fasa sumber kegembiraan unsur tatasusunan antena. Selain itu, penemuan arah sumber gangguan boleh disedari. Jika gangguan dikesan, corak antena boleh membentuk perangkap sifar dalam arah gangguan melalui bentuk cahaya untuk menekan gangguan.

2.2 Design Pautan Penerima

Pautan penerima termasuk komponen TR dan saluran frekuensi pembolehubah boleh disesuaikan mengikut keperluan, dalam penerbangkan fasa-pemindahan digital RF microwave yang diterima, dalam sirkuit pembukaan frekuensi, sirkuit pembuka kedua superheterodyn, campuran cara sebagai getaran frekuensi rendah tinggi, - mengurangi kesukaran penyelesaian sintetizer frekuensi dan desain sirkuit bagi sirkuit kawalan AGC dan sirkuit pengasingan perlindungan, sirkuit pemilihan frekuensi melakukan pemilihan frekuensi, pertukaran frekuensi, linearisasi dan amplifikasi isyarat yang diterima, dan akhirnya menyediakannya kepada pemproses band dasar untuk demodulasi isyarat.

Bentangan awal sistem

2.3 Design penyintesis frekuensi

Secara umum, terdapat tiga jenis sintesis frekuensi yang tersedia: sintesis frekuensi langsung (DS), sintesis frekuensi langsung (PLL), dan sintesis frekuensi digital langsung (DDS).

Ini melalui reka skema penyintesis frekuensi menggunakan DDS dengan campuran frekuensi PLL menggandakan sumber titik frekuensi mencapai sumber terbaik frekuensi melompat output bantuan, dan sumber rujukan penerimaan dan pelancaran fasa digunakan secara langsung melompat frekuensi PLL dan cara penyelesaian, skema total sumber sintesis frekuensi, Skema keseluruhan idea adalah untuk isyarat getaran kristal bagi pembahagi empat kuasa dibahagi ke empat jalan, Satu isyarat digunakan sebagai jam penghantaran dan menerima fasa sumber frekuensi rujukan kalibrasi, dan isyarat band-C dijana oleh penguncian frekuensi lompat PLL, dan kemudian sumber frekuensi rujukan band-Ku adalah output dengan penapis dan gandaan frekuensi ganda. isyarat lain berkhidmat sebagai jam rujukan pemproses band dasar; Sinyal ketiga, sebagai jam rujukan sumber frekuensi titik band-C, dikunci oleh PLL untuk menghasilkan isyarat frekuensi titik band-C, dan kemudian dicampur dengan output isyarat FH oleh DDS untuk menghasilkan isyarat frekuensi radio band-C, dan kemudian frekuensi kedua menggandakan untuk menghasilkan isyarat vibrasi pertama band-x. Akhirnya, satu isyarat digunakan sebagai jam rujukan sumber frekuensi titik l-band, yang dikunci oleh PLL untuk menghasilkan isyarat frekuensi titik l-band. Kemudian kuasa dibahagi kepada dua cara. Satu cara digunakan sebagai dua oscilator setempat sistem melalui penapis dan amplifikasi, dan cara lain digunakan sebagai jam rujukan fH DDS untuk menghasilkan isyarat fH dalam band VHF. Selepas penapisan, amplifikasi, dan frekuensi ganda, isyarat fH band l dijana dan sumber frekuensi titik c band dicampur, ditapis, amplifikasi, dan digandakan untuk menghasilkan isyarat getaran pertama band X. Dalam proses penyelesaian sumber frekuensi, kerana ia melibatkan banyak sintesis frekuensi PLL, pendaraban frekuensi, campuran, amplifikasi, dan sirkuit lain, jadi penahanan atau penghindaran sesat dalam proses pertukaran komunikasi frekuensi radio adalah sangat penting, jika tidak, gangguan isyarat sesat akan mempengaruhi kualiti komunikasi sistem.

Diagram skematik array antena dan pengimbasan utama dan sub-pejabat

Pada masa ini, kaedah penyebaran panas yang biasanya digunakan dalam rangkaian termasuk penyebaran panas fin, pendinginan perubahan fasa, pemindahan panas paip panas, pendinginan termoelektrik, dan sebagainya kaedah penyebaran panas yang paling digunakan adalah gigi penyebaran panas fin, Menurut struktur yang berbeza gigi penyebaran panas boleh dibahagi menjadi gigi penyebaran panas jenis plat dan gigi penyebaran panas jenis lajur. Pisau gigi radiator pilar tidak ditutup, kesan pendinginan lebih baik daripada gigi pendinginan cip jelas, oleh itu, dalam sistem ini digunakan cip pendinginan kaedah pendinginan, gigi pendinginan teori, semakin tinggi kesan pendinginan lebih baik, tetapi lebar gigi sendiri dan ruang gigi juga akan mempunyai kesan pada kesan penyebaran panas, - kesan pendinginannya boleh melalui perisian desain panas untuk simulasi optimasi (Flotherm). Gigi penyebaran panas dibuat dari aluminum untuk memenuhi keperluan pengurangan berat badan.

Selain strategi rancangan penyebaran panas tambahan di atas, lemak panas dan lem panas juga ditambah ke bawah penyampai kuasa dalam projek. Sementara itu, setiap komponen T/R dikedarkan untuk mengurangkan konsentrasi sumber panas dan meningkatkan kepercayaan sistem.

Diagram blok prinsip bagi penyintesis frekuensi

3. Pengesahan reka-reka enjin

Menurut skema rancangan sistem, kita menguji antena, hasil ujian rangkaian sintesis frekuensi sama dengan rancangan, bunyi fase sintesis frekuensi tipis DDS+PLL dan kurva masa ujian komunikasi frekuensi radio melompat

Apabila input frekuensi tengah ialah isyarat modulasi 140MHz, mod modulasi ialah 64QAM, faktor jatuh gulung ditetapkan kepada 0.3, dan kadar simbol ialah 30Mbps, EVM penghantar biasa ialah 6.09%.

4. Skenario aplikasi

Pada masa ini, sistem komunikasi frekuensi radio kabel lebar kelajuan tinggi berdasarkan band Ku terutama dilaksanakan dalam medan titik-titik, titik-ke-berbilang titik, reli, dan rangkaian AD berbilang tahap, yang boleh mengembangkan prestasi dan kapasitas sistem komunikasi nod.