深空网高频接收系统的工作原理及信号流程

高频接收分系统是综合射频前端，与波束波导馈源接口，对天线收集的深空下行信号放大变频，具有同时接收数传双目标和测控双目标的能力。从功能上各分为4个变频器组，每个变频器组包括4条通道，分别传送和差左右旋信号，共用本振。

为了实现深空远程通信，DSF1的主要技术特点如下：

采用氦闭合循环系统制冷低噪声放大器，S和X频段接收等效噪声温度分别小于18K和20K，为国内测控站的最高水平；
采用超导滤波器作为发阻后级，在改善噪声性能的同时，实现对S、X频段带外信号的深度抑制，使系统适应复杂的电磁环境；
通过链路衰减控制，具有120dB接收动态，对信号和噪声都具有良好的适应性；

信号流程

来自天馈系统的S或X频段下行和路信号分成左右两个旋向，经发阻滤波器加到低温低噪声放大器，放大后的信号经过射频衰减控制适应链路动态要求，并通过切换分路网络输入到4个变频组阵及VLBI变频通道，由4对和路下变频器接收目标1、目标2的测控和数传左右旋信号构成主接收通道，输出中频信号通过18×15中频开关矩阵输入相应的综合基带做极化合成、载波捕获等。

每个变频器组可同时接收左右旋和差路信号，均可作为独立的跟踪通道，和路信号通过和中频开关矩阵（18×15）选择，差路信号通过差中频开关矩阵（17×5）选择，和差信号按照接收相同的目标类别分路送入1:1的2套相同的A、B基带，产生误差电压驱动天线进行自跟踪。下行信号流程如图4-8所示。

图4-8　下行信号流程示意图

射频动态调整及均衡

为适应航天器信号的变化，接收分系统具备120dB的电平动态，链路中动态调节部分是必不可少的。动态调节主要通过射频信号的衰减以及中频信号的衰减实现，对于系统噪声（信噪比）的标定，具有现实的工程意义。由于接收链路的输入动态120dB，而输出动态60dB并与基带系统接口，因此，链路需要60dB的可控衰减。

射频动态调节范围设计为30dB，10dB步进可变，在下变频模块的输入端实现，而中频动态调节范围为30dB，以1dB的步进变化，在中频电平调节（插箱）实现。射频衰减控制和中频衰减一起实现链路共60dB范围和1dB步进的可变控制，满足任务需要。

为了保证下行信号的幅频特性，在中频电平调节（插箱）的下变频器输出端加了幅频均衡器。链路的动态调节和均衡原理如图4-9所示。