重生之大学霸

之前星链一号卫星搭载的真空行波管功率放大器要想达到140g赫兹频率需要将电压升到25千伏以上，需要为这套功率放大器设计专用的电源，还需要为这款部件设计开发专用冷却系统，占用了不少的空间，而且这个功率放大器还需要启动时间，并且输出效率也并不是很高。
通过数年时间的研发，华兴集团公司在氮化镓单个器件上和空间功率合成技术上成熟起来，华兴集团公司这次也是推出了二十几款不同频段不同功率的超宽带高功率放大器。
在这个基础上星链二号已经研制出来了，在同样体积大小的卫星平台上以往需要大约4500个组件和将近1300根射频电缆，现在星链二号只需348个组件和64根电缆，空出了更多的空间，研发人员塞进去了更多的转发器和推进剂，甚至塞进去了激光通信设备。
同时星链二号卫星的相控阵天线可以数字化形成5000个光波束，根据需要随时调整卫星功率、位置、灵敏度，并且搭载了可再编程、软件升级的卫星设备，这比之前技术设备要小得多。
另外这颗设计使用寿命可达12年，比之前的星链一号卫星使用寿命更长。
看到这些功率器件，欧洲卫星通信公司的这些代表眼中都是露出了艳羡的神情。
现在欧洲方面受限于氮化镓器件的工艺，一直缺乏上百瓦输出功率的氮化镓固态放大器模块，不过在砷化镓器件上面倒是可以做到ka波段器件。
不过欧洲方面在ka波段卫星主要还是处在技术试验阶段，只是发射两颗试验卫星，在星间链路和馈电链路上都使用了ka波段传输技术，最大反向数据率可达300兆的样子。
但是华兴集团公司现在直接跳到了w波段，而且成功地研制出了更为先进的氮化镓器件和最为关键的功率放大器，远远地将很多公司和研发机构给甩在了身后。
在电子对抗领域有一句俗语：“影响干扰效果的，归根结底还是能量”。由于干扰效能的要求越来越高，这也就需要研制超宽带大功率的干扰发射机，而干扰发射机的核心部件——功率放大器成为了制约干扰效能的决定性因素。
目前各国电子对抗装备的功率放大器都采用真空管技术或者是固态技术，现在华兴集团公司大方地展示自己的高功率放大器就证明兔子国内的军方在电子对抗方面已经开始大批量地使用了。
兔子国内军方使用的通信和电子对抗技术设备已经将鹰酱和欧洲给甩在了身后，代表团很多人员在看到这些功率放大器的时候心中就已经明白了。
尽管不知道华兴集团公司是怎么做到的，但是事实证明华兴集团公司已经在氮化镓材料上的制备工艺以及器件设计制造上技术成熟了，这是一个不争的事实。
其中欧洲通信卫星公司代表团里面的一个科学家明白华兴集团公司跟欧洲在氮化镓材料技术之间至少差了十年的技术代差，现在要轮到欧洲在这方面努力地追赶了。
不过代表团更为感兴趣的是中华卫星通信公司向他们展示的新型民用的地面收发终端设备。
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！