一种共形阵星地通信地面接收波束形成器设计

摘要

为了满足卫星和地面实现通信的需求,设计了一种共形阵的星地通信面接收波束形成器.采用球面阵圆极化天线的形式,在FPGA平台上完成信号处理.系统可以完成对信号的接收、下变频和数字波束形成等功能.系统内置整套卫星定位和数字波束形成算法,可根据上位机给出的星历平根数据,自主完成实时计算卫星位置、波束指向角度和权系数,可同时完成6个波束的形成.实现了方位范围全覆盖,俯仰覆盖75°范围的空间大范围波束扫描.天线拥有左旋右旋双通道,可以根据发射信号的极化方式选择其中一种通道进行数字波束形成,增强了抗干扰性能.实验结果表明,接收站性能良好,在暗场测试环境下,理论性能最差的角度上的G/T值可达到-13.2 dB/K,可满足星地通信的需求.