Проект: Радиопередающее устройство S-диапазона (2200-2300 МГц)

Ожидаемые результаты: • Комплект РКД (рабочей конструкторской документации): схем электрических принципиальных, сборочных чертежей, спецификаций и текстовых документов. • Действующий макетный образец РПДУ в корпусе (или без, для лабораторных испытаний). • Программное обеспечение (прошивка) для ПЛИС. • Технический отчет с результатами испытаний (СВЧ-измерения: спектр, EVM, BER). Форма представления: электронная модель в САПР, чертежи формата А1-А4, программный код. Предполагаемое использование: установка на борт ракет-носителей и разгонных блоков (по ТЗ заказчика)

Актуальность обусловлена дефицитом частотного ресурса в используемых частотных диапазонах и ростом требований к скорости передачи данных телеметрии и видеоинформации. Существующие решения, как правило, используют простые виды модуляции (низкая спектральная эффективность), и имеют низкий КПД. Предлагаемое устройство решает проблему повышения пропускной способности канала и улучшение КПД за счет внедрения алгоритмов цифрового формирования сигнала и цифровой коррекции нелинейных искажений выходных каскадов усиления.

Конструкторско-схемотехническая реализация РПДУ S-диапазона, отработка методов формирования радиосигнала. Технико-экономические показатели: Снижение массы и габаритов, уменьшение себестоимости серийного производства по сравнению с импортными аналогами, высокая ремонтопригодность.

Методы: Аналитическое моделирование (в средах MathCAD, MATLAB/Simulink), электродинамическое моделирование (CST Studio Suite, HFSS), схемотехническое моделирование (AWR, ADS). Способы: Итерационный метод разработки (от макета к опытному образцу). Применение методов быстрого прототипирования (3D-печать корпусов, изготовление опытных макетных плат). Использование цифровых методов формирования сигнала (DDS на ПЛИС) с последующей цифровой предкоррекцией (DPD).

Новизна: Реализация адаптивного цифрового предискажения (DPD) в реальном времени на ПЛИС для конкретной частотной полосы S-диапазона. В отличие от стандартных передатчиков, наше устройство способно динамически подстраивать форму сигнала в зависимости от температуры и деградации компонентов, что повышает стабильность характеристик. Инновационность: Сочетание в одном модуле возможности работы в режимах FSK и PSK без аппаратной перестройки, что достигается программным переключением алгоритмов формирования. Это снижает номенклатуру изделий на предприятии. Также использование DPD позволяет сократить время на регулирование изделия и повысить стабильность выходных параметров.

У ООО «ИРЗ» имеется успешный опыт проектирования передающих устройств метровых- и дециметровых диапазонов. В наличии библиотека СВЧ-компонентов, отработанные топологии усилителей мощности, а также средства измерения (векторные анализаторы цепей и спектров, генераторы сигналов).

Высокая энергоэффективность (КПД усилителя) за счет DPD при сохранении линейности сигнала, что критически важно для автономных объектов. Использование отечественной компонентной базы. Снижение себестоимости серийного производства по сравнению с импортными аналогами, а также улучшение массогабаритных показателей за счет современной интегральной элементной базы. Мировые аналоги Digital Telemetry Transmitter (Constelli): Индийский производитель предлагает передатчик с выходной мощностью до 15 Вт в диапазоне 2.2–2.3 ГГц, который поддерживает скорости до 40 Мбит/с и виды модуляции (FSK, BPSK, QPSK и др.), TDS-TX-100 Series (Teldatasystem): Немецкий производитель предлагает программируемые передатчики с мощностью от 10 до 15 Вт (опционально до 20 Вт) в S-диапазоне.