面向商业航天时代的毫米波射频前端.pdfVIP

面向商业航天时代的毫米波射频前端 贾鹏程 博士 1 迈向商业航天时代 行业发展 商业航天时代的拐点 高通量卫星 实践十三号卫星采用了毫米波频率，不仅拓展了全新的频率空间资源，同时 也使得卫星的通信容量大幅提升，达到20Gbps ，甚至超过了之前我国研制 的所有通信卫星容量的总和。 近轨道星座 鸿雁星座一期工程将建设54颗卫星，然后建设二期工程实现系统能力平滑过 渡，卫星数量最终超过300颗。 虹云星座 是中国航天科工五大商业航天工程之一，计划发射156颗卫星，它 们在距离地面1000公里的轨道上组网运行，构建一个星载宽带全球移动互联 网络，实现网络无差别的全球覆盖。 行业发展 商业航天时代的机遇与挑战 机遇 挑战 更大的带宽容量 更高的频率 更广阔的市场需求 更高端的产品工艺 行业发展 卫星功放的发展现状 十年前的卫星功放——C、X、Ku为主 ⚫ 一个16瓦的功放的重量大于现在 ？台16瓦 ⚫ 一个40瓦的功放的重量大于现在 ？台40瓦 行业发展 卫星功放当前的实现方式 平面合成解决了Ku产品的实现问题 进口芯片 平面合成 Ku波段16瓦~100瓦BUC 行业发展 商业航天时代对射频前端有哪些要求？ 2 毫米波射频前端难点 行业发展 卫星功放的基本实现原理 通过选择GaAs、GaN等 U 宽禁带半导体芯片 I 提升半导体电子的跃迁电压 Idss P = UI Vbr V 通过芯片数量的增加， I 实现多“路数”合成 I总 = i × n （路） 电流 I 合成芯片单元数受限 ⚫ 趋肤效应 ⚫ 高频微带线 Z= R+j ( XL–XC) R=ρL/S S减小 电流 I 合成芯片单元数受限 Z= R+j ( XL–XC) R=ρL/S L 增大 增加合成级数带来微带线长度急剧增加！ 电压 U 芯片功率密度降低 功率 200瓦 源源 栅栅 漏漏 AlGaNAlGaN GaNGaN