第904章 打破壁垒！(第 2/2 页)

    过去的Ka波段地面站卫星通信系统依赖于室内到室外配置。室外单元包含天线和块下变频接收机，接收机输出L波段的模拟信号，该信号随后被传送到室内单元，室内单元包含滤波、数字化和处理系统，这样的系统尺寸很难做做到很小巧且低功耗。

    杨杰这些年召集了大量的科学家和工程技术人员在手持式和便携式地面收发终端上进行研发，他希望是尽可能地将终端能做到足够小，降低功耗以免携带笨重昂贵的电池，同时还要保持高容量数据传输，满足民用车辆甚至手持电话的需要。

    其中碰到的最大技术难题之一就是滤波器，因为华兴集团公司将频率提升到了惊人的100G赫兹以上，当下变频到1G赫兹z中频时，越来越难以实现同样的抑制性能，这就需要增加滤波器数量或增大滤波器尺寸，而且这些滤波器并不便宜，每个通常要花费200美元或更多。

    另外就是传统卫星通信市场的天线与处理器之间是分离的，杨杰的要求是数字化处理和FPGA尽可能靠近天线，因为要处理的带宽越宽，则所需的时钟速率和器件功耗越高，如果全部使用氮化镓器件的话成本还是太贵了。

    为了解决这些接收机挑战，传统办法是采用超外差架构，采用的办法是将高频波段下变频至L波段，在下变频到L波段之前可能还有一个中间级。

    不过这种方法需要使用大滤波器，器件数量多且功耗高，无法达到杨杰的要求。

    这个中间杨杰提出了一个新的技术架构，那就是高中频架构，在这个技术架构中，高频波段不是直接变频为基带，而是先转换到高中频，然后馈入直接变频接收机，也就是加入了一个转换器。

    这个转换器的频率范围很大，该中频可以放在5G到6G赫兹之间。中频频率从1G提高到5G赫兹，使得镜像频率范围比以前离得更远，因此前端滤波要求大大降低，而前端滤波简化是缩小此类系统尺寸非常重要的一个因素。

    这个转换器系统里面最核心的技术就是一个混频器技术，当接收机在接收到高频信号后输入射频能量进行放大，经过滤波后将频段降到了77到81赫兹，这些信号进入混频器，混频器利用一个82G到86G赫兹范围的可调谐将77G到81G赫兹频段以100兆赫兹一段下变频至5G赫兹。

    前端滤波器处理W波段中的镜像抑制、和带外信号的一般抑制，防止来自杂散信号通过混频器，这个滤波器是华兴集团公司特意研发的，但是滤波器的要求降低，所以尺寸可以做到非常小，利用现成的廉价小型滤波器即可轻松完成。

    同时现在经过混频器变频的频率已经降到了5G赫兹，可以直接变频到基带，现在民用产品成熟的硅基器件此类产品已将其频率范围提高到6G赫兹，也就是民用的消费级通信设的硅器件利用这个技术可以满足之前超高性能的军用和商用系统的需要。

    而在发射侧，只需要一个小功率的氮化镓功率放大器将射频能量放大到5G赫兹z波形，当然频率跟接收机上的频率不同，这主要是是为了降低两个通道之间发生串扰的可能性。

    然后对输出滤波以降低谐波水平，接着馈入上变频混频器，变频到77G至81G赫兹前端。

    这个技术架构一下子就将卫星通信地面终端设备和民用消费级器件之间的这道壁垒给打破了！