904章 打破壁壘！

  之前星鏈一號衛星搭載的真空行波管功率放大器要想達到140G赫茲頻率需要將電壓升到25千伏以上，需要為這套功率放大器設計專用的電源，還需要為這款部件設計開發專用冷卻係統，占用了不少的空間，而且這個功率放大器還需要啟動時間，並且輸出效率也並不是很高。


  通過數年時間的研發，華興集團公司在氮化镓單個器件上和空間功率合成技術上成熟起來，華興集團公司這次也是推出了二十幾款不同頻段不同功率的超寬帶高功率放大器。


  在這個基礎上星鏈二號已經研製出來了，在同樣體積大小的衛星平台上以往需要大約4500個組件和將近1300根射頻電纜，現在星鏈二號隻需348個組件和64根電纜，空出了更多的空間，研發人員塞進去了更多的轉發器和推進劑，甚至塞進去了激光通信設備。


  同時星鏈二號衛星的相控陣天線可以數字化形成5000個光波束，根據需要隨時調整衛星功率、位置、靈敏度，並且搭載了可再編程、軟件升級的衛星設備，這比之前技術設備要小得多。


  另外這顆設計使用壽命可達12年，比之前的星鏈一號衛星使用壽命更長。


  看到這些功率器件，歐洲衛星通信公司的這些代表眼中都是露出了豔羨的神情。


  現在歐洲方麵受限於氮化镓器件的工藝，一直缺乏上百瓦輸出功率的氮化镓固態放大器模塊，不過在砷化镓器件上麵倒是可以做到ka波段器件。


  不過歐洲方麵在ka波段衛星主要還是處在技術試驗階段，隻是發射兩顆試驗衛星，在星間鏈路和饋電鏈路上都使用了Ka波段傳輸技術，最大反向數據率可達300兆的樣子。


  但是華興集團公司現在直接跳到了W波段，而且成功地研製出了更為先進的氮化镓器件和最為關鍵的功率放大器，遠遠地將很多公司和研發機構給甩在了身後。


  在電子對抗領域有一句俗語：“影響幹擾效果的，歸根結底還是能量”。由於幹擾效能的要求越來越高，這也就需要研製超寬帶大功率的幹擾發射機，而幹擾發射機的核心部件——功率放大器成為了製約幹擾效能的決定性因素。


  目前各國電子對抗裝備的功率放大器都采用真空管技術或者是固態技術，現在華興集團公司大方地展示自己的高功率放大器就證明兔子國內的軍方在電子對抗方麵已經開始大批量地使用了。


  兔子國內軍方使用的通信和電子對抗技術設備已經將鷹醬和歐洲給甩在了身後，代表團很多人員在看到這些功率放大器的時候心中就已經明白了。


  盡管不知道華興集團公司是怎麽做到的，但是事實證明華興集團公司已經在氮化镓材料上的製備工藝以及器件設計製造上技術成熟了，這是一個不爭的事實。


  其中歐洲通信衛星公司代表團裏麵的一個科學家明白華興集團公司跟歐洲在氮化镓材料技術之間至少差了十年的技術代差，現在要輪到歐洲在這方麵努力地追趕了。


  不過代表團更為感興趣的是中華衛星通信公司向他們展示的新型民用的地麵收發終端設備。


  過去的Ka波段地麵站衛星通信係統依賴於室內到室外配置。室外單元包含天線和塊下變頻接收機，接收機輸出L波段的模擬信號，該信號隨後被傳送到室內單元，室內單元包含濾波、數字化和處理係統，這樣的係統尺寸很難做做到很小巧且低功耗。


  楊傑這些年召集了大量的科學家和工程技術人員在手持式和便攜式地麵收發終端上進行研發，他希望是盡可能地將終端能做到足夠小，降低功耗以免攜帶笨重昂貴的電池，同時還要保持高容量數據傳輸，滿足民用車輛甚至手持電話的需要。


  其中碰到的最大技術難題之一就是濾波器，因為華興集團公司將頻率提升到了驚人的100G赫茲以上，當下變頻到1G赫茲z中頻時，越來越難以實現同樣的抑製性能，這就需要增加濾波器數量或增大濾波器尺寸，而且這些濾波器並不便宜，每個通常要花費200美元或更多。


  另外就是傳統衛星通信市場的天線與處理器之間是分離的，楊傑的要求是數字化處理和FPGA盡可能靠近天線，因為要處理的帶寬越寬，則所需的時鍾速率和器件功耗越高，如果全部使用氮化镓器件的話成本還是太貴了。


  為了解決這些接收機挑戰，傳統辦法是采用超外差架構，采用的辦法是將高頻波段下變頻至L波段，在下變頻到L波段之前可能還有一個中間級。


  不過這種方法需要使用大濾波器，器件數量多且功耗高，無法達到楊傑的要求。


  這個中間楊傑提出了一個新的技術架構，那就是高中頻架構，在這個技術架構中，高頻波段不是直接變頻為基帶，而是先轉換到高中頻，然後饋入直接變頻接收機，也就是加入了一個轉換器。


  這個轉換器的頻率範圍很大，該中頻可以放在5G到6G赫茲之間。中頻頻率從1G提高到5G赫茲，使得鏡像頻率範圍比以前離得更遠，因此前端濾波要求大大降低，而前端濾波簡化是縮小此類係統尺寸非常重要的一個因素。


  這個轉換器係統裏麵最核心的技術就是一個混頻器技術，當接收機在接收到高頻信號後輸入射頻能量進行放大，經過濾波後將頻段降到了77到81赫茲，這些信號進入混頻器，混頻器利用一個82G到86G赫茲範圍的可調諧將77G到81G赫茲頻段以100兆赫茲一段下變頻至5G赫茲。


  前端濾波器處理W波段中的鏡像抑製、和帶外信號的一般抑製，防止來自雜散信號通過混頻器，這個濾波器是華興集團公司特意研發的，但是濾波器的要求降低，所以尺寸可以做到非常小，利用現成的廉價小型濾波器即可輕鬆完成。


  同時現在經過混頻器變頻的頻率已經降到了5G赫茲，可以直接變頻到基帶，現在民用產品成熟的矽基器件此類產品已將其頻率範圍提高到6G赫茲，也就是民用的消費級通信設的矽器件利用這個技術可以滿足之前超高性能的軍用和商用係統的需要。


  而在發射側，隻需要一個小功率的氮化镓功率放大器將射頻能量放大到5G赫茲z波形，當然頻率跟接收機上的頻率不同，這主要是是為了降低兩個通道之間發生串擾的可能性。


  然後對輸出濾波以降低諧波水平，接著饋入上變頻混頻器，變頻到77G至81G赫茲前端。


  這個技術架構一下子就將衛星通信地麵終端設備和民用消費級器件之間的這道壁壘給打破了！


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