Design and Modeling of S Band Circular Patch and Ka Band Horn Antenna, Integration with Future Multifunctional Radio over Fiber Network

Radio over Fiber is an integration of microwave and optical fiber technologies having numerous benefits. RoF technology can give a scope of advantages including the capacity for backing multiple radio services and standards. In coming future, there is need of integrated wireless service with high speed satellite broadband and multifunctional indoor/outdoor antennas. Radio over fiber is one of the most favorite candidates to meet all these requirements of future multifunctional integrated wireless communication. Due to planer profile, small size and low cost patch antennas are most favorite to use for multi- frequency applications. In this paper, we present system level design for future multifunctional radio over fiber network. Under FTTH (Fiber To The Home) technology, it will be possible to use multi-frequency applications on single fiber medium. Firstly, we designed S band circular patch antenna (2.5 GHz) and Ka band (29 GHz) horn antenna. Circular patch antenna performance is estimated with different substrate height. After getting S parameters and far-field results, we did modeling of Radio over Fiber system over (10 Km) with same parameters from antenna results.

S/X/Ka频段天伺馈系统关键技术分析

采用Ka频段进行星地数据传输是解决数据传输频带资源紧张的有效技术途径,将成为星地数据传输的发展方向。针对目前国内外对S/X/Ka地面接收系统缺乏深入的技术研究和工程化产品的问题,分析研究了S/X/Ka天伺馈系统的关键技术,提出了主要技术指标需求及关键技术实现途径。研究结果可为系统的设计、研制加工等提供技术参考。

S/Ka频段测控通信系统设计及关键技术分析

分析了S/Ka频段测控通信系统的组成、运行模式、天/地基测控体制兼容性设计,讨论了窄波束天线的角捕获与跟踪、Ka频段信道及功放、高速调制解调、跳/扩频测控等关键技术,并给出了解决措施。分析计算和实物测试的结果证明系统设计方案有效可行。

S/Ka双频段馈源新型喇叭罩设计

论述了一般喇叭罩的设计原则和思路,提出了采用B夹层结构的聚四氟乙烯S/Ka双频段馈源喇叭罩的设计思想,及喇叭罩的具体设计方法。实验证明,该喇叭罩性能优良,已成功应用到某大型S/Ka双频段工程中。

Ka波段MEMS共面定向耦合器的模型研究

本文提出一种基于GaAs MMIC技术的Ka波段MEMS定向耦合器结构,并基于微波网络理论对其建立集总S参数模型,从而实现超宽频带的耦合应用。该耦合器在结构上采用全共面传输线形式以易串并联其他元器件,并采用MEMS空气桥以实现地线互连,而无需片外键合线。在模型上,首先对MEMS共面定向耦合器进行各部件结构划分,并提取出相应等效电路模型,其次利用微波级联理论对各部件进行级联,可解出其整体的S参数。利用该模型分析与优化耦合器的关键尺寸参数,优化后MEMS共面定向耦合器在Ka波段S_(11)小于-20 dB、S_(21)在-0.84 dB~-0.89 dB之间、S_(31)在-10.5 dB~-11.3 dB之间、S41小于-25 dB。利用HFSS软件对在该尺寸结构下定向耦合器进行仿真,在Ka波段其S_(11)小于-25 dB、S_(21)在-0.70 dB~-0.79 dB之间、S_(31)在-9.4 dB~-11.5 dB之间、S_(41)小于-25 dB。通过比较发现数学解析模型和HFSS仿真结果显示了较好的吻合,在Ka波段中心频率处S参数误差小于20%,从而验证了解析模型的合理性和有效性。此外,该Ka波段MEMS定向耦合器的设计和模型可作为研究该类MEMS器件的参考。

基于Ka频段的数字卫星广播系统建模仿真

通过研究Ka频段同步卫星通信信道的统计特性以及降雨对卫星通信系统性能的影响,建立一个工作在Ka频段、基于DVB-S标准的数字卫星广播系统仿真平台。在该平台上对不同天气条件下的系统误码率性能进行仿真分析,结果表明,黑云天气对系统性能的影响最大,该系统相比未采用信道编码的系统,性能提高了9 dB左右。

Ka频段数字卫星广播系统抗上行干扰性能分析

文章研究了基于DVB-S标准的Ka频段数字卫星广播系统抗上行干扰的性能。首先介绍了Ka频段同步卫星通信信道特点,然后对系统抗上行干扰的性能进行了分析并给出了系统误比特率的计算公式,在考虑天气影响条件下,对几种干扰样式下系统的性能进行了仿真分析,仿真表明：黑云天气对系统性能的影响最大;同时4PSK干扰较其他几种干扰样式对系统性能的影响更大。

高速率遥感卫星接收与处理系统的设计与实现

为成功接收搭载分米级分辨率的SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)载荷低轨遥感卫星数据,验证卫星载荷工作状态和性能,本项目研发一套Ka/S双频段遥感卫星接收与处理机动站。针对窄波束高动态卫星跟踪、多通道高速率遥感数据星地传输的重难点,本文着重从窄波束高动态目标卫星跟踪、超高速高性能全数字解调以及高精度双模式自适应盲均衡等关键技术进行研究。通过试验验证技术路径正确、措施有效,可为后续相关系统研制提供技术参考。

基于中继卫星的无人飞行器组网体制研究

基于目前无人飞行器应用的不足,分析了无人机中继卫星组网应用的优势,提出了一种使用中继卫星对民用无人飞行器进行组网的体制架构。通过中继卫星Ka频段、S频段进行信息传输的无人飞行器节点接入设备,实现各种无人飞行器的组网管理,构建具备无人飞行器网络资源快速配置、指挥调度和管理功能的空间信息综合管理和展示平台。基于中继卫星的无人飞行器组网体制具有完好的技术继承性和后续拓展前景。