Ka频段需要更多带宽?这里有三个选项

Brad Hall ADI公司

引言

随着全球连接需求的增长,许多卫星通信(satcom)系统日益采用Ka频段,对数据速率的要求也水涨船高。目前,高性能信号链已经能支持数千兆瞬时带宽,一个系统中可能有成百上千个收发器,超高吞吐量数据速率已经成为现实。

另外,许多系统已经开始从机械定位型静态抛物线天线转向有源相控阵天线。在增强的技术和更高集成度的推动下,元件尺寸得以大幅减小,已能满足Ka频段的需求。通过在沿干扰信号方向的天线方向图中形成零位,相控阵技术还能提高降干扰性能。

下面将简要描述现有收发器架构中存在的一些折衷选项,以及不同类型的架构在不同类型的系统中的适用性。本分析将分解介绍卫星系统的部分关键技术规格,以及如何从这些系统级技术规格获得收发器信号链层各组件的规格。

从系统级分析向下分解技术规格

从宏观层面来看,卫星通信系统需要维持一定的载噪比(CNR),此为链路预算计算的结果。维持该CNR可以保证一定的误码率(BER)。需要的CNR取决于多种因素,如纠错、信息编码、带宽和调制类型。确定CNR要求之后,就可以依据高层系统要求向下分解得到各个接收器与发射器的技术规格。一般地,首先得到的是收发器的增益-系统噪声温度(G/T)品质因数和发射器的有效全向辐射功率(EIRP)。

对于接收器,要从G/T得到低层接收器信号链规格,系统设计师需要知道天线增益和系统噪声温度,该值为天线指向与接收器噪声温度的函数,如等式1所示。基于此,可以用等式2得到接收器温度。

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