航天公开课上变频器思维导图

在某船的船载卫星通信系统中，选用的上变频器型号为UT-4505

UT-4505上变频器是COMTECH Efdata公司生产的UT-4500系列变频器中的一种

主要用在通信系统或者卫星上行数据链路，根据系统要求

选择两台UT-4505上变频器采用1:1热备份方式进行工作，以提高整个系统的可靠性

有一台作为主用，另一台作为备用，没有单独的倒换单元，由主用上变频器进行倒换控制

在自动备份的工作状态下，在线工作的上变频器出了故障

另一台很快就能自动备份工作，无须人工干预

UT-4505上变频器是室内型设备，不能在室外环境使用

上变频器把带有信息的已调中频信号不失真地变换到卫星通信射频频段

频率覆盖范围为575MHz（5.85～6.425GHz）

射频载波频率可根据需要在这之间任意选择

选择射频载波频率时的频率步进由微波频率合成器决定

分别为一次变频、二次变频和三次变频，本设备采用二次变频方式

在上变频器中，上变频器的工作原理与下变频器基本相同

最大的差别是，当输入信号和本振信号在混频器中混频时，上变频器是在混频器的输出端

通过滤波器取出上边频，而下变频器则是取出下边频

在上变频链路中，滤波器除了要取出混频后的信号之外还要抑制本振频率

以防止本振信号泄漏，对其他信道产生干扰

由于本振频率与混频器输出信号的间隔太小

尤其是第一本机振荡器的频率与第一混频器输出频率只差70MHz或者140MHz

所以要求滤波器的矩形系数要好，才能有效地抑制本振信号的泄漏

70MHz的已调中频信号经过低通滤波器滤掉不必要的杂散信号

再经过一个均衡器以便对整个上变频器的群时延进行调整

随后与一个单点本振振荡器的本振信号混频，产生了1GHz左右的高中频信号

高中频信号再与一个微波频率合成器的本振信号混频产生了6GHz频段的已调射频信号

本振振荡器和微波频率合成器都需要一个5MHz/10MHz参考信号源进行锁相

变频后产生的已调射频信号再经过场效应管放大器到微波功率放大器需要的电平

送到微波功率放大器,其中第二个混频器被放在变频器信号通道模块中

微波频率合成器里面还包括了粗调/细调步进模块与和环路模块

UT-4505的内部模块组成,信号通路模块（Signal Path）。步进环路模块（Step Loop）。

监视控制集成块（Monitor&Control）。发送I/O转换模块（没有显示，当面对机柜后面时位于右前方空间）。

参考振荡器集成块（Reference Oscillator）。和环路模块（Sum Loop）。供电集成块（Power Supply）

参考振荡器集成块提供10MHz的晶振信号分别送给步进环路模块和信号通路模块

步进环路模块利用晶振信号分别输出粗调信号和细调信号，它们是间隔相等的谐波信号

信号通路模块接收粗调信号和细调信号

并将这两路信号合成为1路4665～5240MHz的高频信号提供给信号通路模块

信号通路模块通过两次变频将Modem输入的70MHz中频信号变频为射频信号

第一次变频为中频信号与锁定到晶振信号的1110MHz信号进行混频得到1040MHz左右的高中频信号

第二次变频为高中频信号与和环路模块提供的高频信号进行混频

由此得到的6GHz左右的射频信号通过接口模块输出