陶小辉 李庄 荣大伟 姜力晖 曹锐

摘要：本文介绍了一种高集成度SKA低频孔径阵列接收模块设计，从系统射频链路设计角度分析了接收模块指标需求，针对32通道接收模块的测试结果表明，模块增益约18dB，PldB约14dBm，OIP3优于25dB。

关键词：低频孔径阵列，射频链路，接收模块

中图分类号：TP39 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）21-0215-02

开放科学（资源服务）标识码（0SID）：

1 引言

平方公里阵列SKA（Square Kilometer Array）是国际上即将建造的最大综合孔径射电望远镜，其接收面积可达1平方公里，频率覆盖70MHz-IOGHz（可扩展至25GHz），比目前最大厘米波综合孔径望远镜JVLA（Jansky Very Large Array）灵敏度提高50倍，搜寻速度提高10000倍。SKA拟由包括100万支天线单元的低频孔径阵列（Low Frequency Aperture Array，LFAA）、2500面抛物面天线（Dishes）阵列以及中频孔径阵列（Mid Fre-quency Aperture Array。MFAA）组成，分布在3000公里基线内形成望远镜阵列。

本文针对SKA低频孔径阵列射频链路进行了分析，提出了链路中接收模块设计指标，根据该指标研制了一种高集成度32通道接收模块，并给出了测试结果。

2 接收模块设计分析

射电天文装置中模拟或数字接收机需要靠近天线，将天线接收的电磁信号进行放大、滤波并最终调制为光信号，通过光纤拉远，再经过光电转换、放大、滤波、模数转换，对信号进行相关和波束合成。射频链路包括：低噪放（靠近天线）、前端、接收模块。针对射频链路的系统噪声基底和预期的最大信号功率进行分析，从而确定射频接收链路中接收模块设计指标。

2.1 接收模块增益分析计算

系统工作频率范围为50MHz-350MHz，因此接收链路在350MHz时的噪声系数可必须优于0.6ldB，其对应的接收机噪声温度为44K。……