Дослідження та розробка блоку модулятора пристрою для тестування супутникових ліній передачі даних X-діапазону
Автор: Андрущишин Павло Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Радіоелектронні пристрої, системи та комплекси
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Андрущишин П.А., Прудиус І.Н. (керівник). Дослідження та розробка блоку модулятора пристрою для тестування супутникових ліній передачі даних Х-діапазону. Магістерська робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація Магістерська кваліфікаційна робота присвячена дослідженню та розробці блоку модулятора пристрою для тестування супутникових ліній передачі даних Х-діапазону. Пристрій для тестування супутникових ліній передачі даних – це пристрій для тестування параметрів систем передавання даних з метою оцінки ефективності функціонування, зазвичай дані пристрої працюють в радіодіапазоні. У багатьох галузях науки і техніки для радіозв’язку використовується супутниковий зв’язок, зокрема, Х-діапазону електромагнітних хвиль. Тому актуальним є розробка пристроїв для тестуванні цих супутникових ліній передачі даних. Подібні розробки, даних пристроїв, є описані в публікаціях [1, 2]. Основним недоліком є те, що дані пристрої розроблені на старій компонентній базі, тому в даній магістерській кваліфікаційній роботі головним завданням є розробка такого пристрою на новій елементній базі, що дає змогу покращити тактико-технічні характеристики, такі як стабільність частоти випромінювання, масо-габаритні характеристики та інше. Також варто відзначити, що є аналогічні пристрої для тестування супутникових ліній передачі даних Х-діапазону, проте основною проблемою є висока вартість. Тому є актуальною розробка пристрою для тестування супутникових ліній передачі даних Х-діапазону вартість якого була б доступнішою. В магістерській кваліфікаційній роботі описано процес розробки блоку модулятора пристрою для тестування супутникових ліній Х-діапазону, а також представлені результати його тестування. У першому розділі роботи розглянуто частотні діапазони електромагнітних хвиль в яких працюють системи супутникового зв’язку, а також різновиди цифрової фазової модуляції. Супутникова лінія передачі даних характеризується великою дальністю зв’язку, тому енергетично найвигідніша є квадратурна фазова маніпуляція (QPSK). В частотному діапазоні найкраще для супутникового зв’язку використовувати Х-діапазон. В другому розділі представлено синтезовану структурну схему блоку модулятора пристрою для тестування супутникових ліній передачі даних X-діапазону. У відповідності до синтезованої структурної схеми були обрані ключові елементи схеми, а також наведені їхні основні параметри. Для обраних елементів були підібрані елементи схеми живлення пристрою. У третьому розділі представлено синтезовану принципову схему в яку входять модулятор, підсилювач потужності, цифро-аналоговий перетворювач, а також задаючий генератор. Також наведені розрахунки хвильового опору доріжок друкованої плати і широкосмугової надвисокочастотної антени. Наведено вигляд друкованої надвисокочастотної плати, а також трьохвимірну модель антени пристрою. В четвертому розділі наведено синтезовану структурну схему пристрою тестування супутникових ліній передачі даних X-діапазону в цілому, а також результати тестування антени і повноцінного пристрою. Згідно з отриманими результатами можна зробити висновок, що розроблений пристрій функціонує та забезпечує необхідний частотний діапазон вихідного сигналу. У п’ятому розділі представлено економічне обґрунтування проектних рішень. У якому приведено економічну характеристику проектного виробу, а також розраховано показники економічної ефективності. За результатами розрахунків встановлено, що розроблення та виготовлення пристрою тестування супутникових ліній передачі даних X-діапазону є економічно доцільним. Об’єкт дослідження – пристрої генерування та формування надвисокочастотних сигналів. Предмет дослідження – методи генерування та формування надвисокочастотних сигналів. Сфера досліджень – створення пристроїв для тестування супутникових ліній передачі даних Х-діапазону. Мета роботи: дослідження та розробка блоку модулятора пристрою для тестування супутникових ліній передачі даних Х-діапазону. Ключові слова: квадратурна фазова маніпуляція, модулятор, генератори керовані напругою, фазове автопідстроювання частоти, мікрохвильова інтегральна схема, атенюатори Перелік використаних літературних джерел. 1. Cartier N., Hussonnois M., Tranier B., Maynadier P., Midan E., Sutter M., Boutet P., Buret H., Clerino A. X-Band Full MMIC QPSK Modulator with Direct Oscillator for the Spot 5 Earth Observation Satellite Payload / N. Cartier, M. Hussonnois, B. Tranier, P. Maynadier, E. Midan, M. Sutter, P. Boutet, H. Buret, A. Clerino // 1999 29th European Microwave Conference, Munich, Germany, 1999, pp. 115-118. 2. Siddiqua M. Design & Analysis of an X-Band QPSK Modulator using Direct Carrier Modulation Technique / M. Siddiqua // 2006 IEEE International Multitopic Conference, Islamabad, 2006, pp. 106-110.