一、概述
在卫星通信地球站设备中，高功率放大器与低噪声放大器是地球站设备的两个重要器件，均用于射频信号的放大。高功率放大器（HPA，High Power Amplifier）主要用于地球站发射信号的放大，且是高功率放大（可高达数千瓦），以利于卫星的接收。高功率放大器（HPA）是卫星地球站上行系统的关键部件，其性能的好坏对上行链路信号的质量影响很大。
低噪声放大器（LNA，Low Noise Amplifier）主要用于地球站对接收来自卫星的射频信号的放大，由于来自卫星的射频信号极为微弱淹没在噪声之中（通常信号在10-17~10-18W量级），通过低噪声放大器（LNA）的放大以利于有用信号的提取。它是卫星地球站下行系统的关键部件，通常置于高频放大的前置放大，其性能的好坏对下行链路信号的质量影响很大。
鉴于高功率放大器与低噪声放大器这两个器件在卫星通信地球站的重要作用，我国通信行业标准YD/T 5050《国内卫星地球站工程设计规范》等标准中，提出了相应的配置方面的要求。同时，我国相关通信行业技术标准对其技术要求做出了规定。
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二、高功率放大器（HPA）
1、配置要求
高功率放大器（HPA）的配置应根据近远期载波数的多少、系统可用性的要求和HPA 可靠性及类型进行选定。对于一、二类地球站的HPA常用的有三种类型，即速调管高功率放大器（KHPA，Klystron High Power Amplifier）、行波管放大器（TWTA，Traveling Wave Tube Amplifier）、固态功率放大器（SSPA，Solid State Power Amplifier）。三者各有特点，应根据实际情况选用，其各自的特点（优缺点）详见下表2-1-1。采用同一类型的HPA 时可采用1 : 1 或n : 1 的备用方式；对业务逐步增长的系统，可配置带功率合成器功能的HPA，以逐步适应地球站的业务发展。根据其它相关资料，下表2-1-2给出了三种类型HPA的典型参数供参考。
表 2-1-1：地球站常用高功率放大器（HPA）的特点
表 2-1-2：地球站常用高功率放大器（HPA）的典型参数
选用的HPA 设备应保证能给出所用载波的额定EIRP值，并留有调节余量。根据近、远期的业务需求，确定HPA 设备的配置，并选择合适的备用和倒换方式。配置Ku 频段高功率放大器时，应在天线下方设置射频机房，在特殊情况下，可配置室外型功率放大器或室外型L 波段中频输入射频输出的功率放大器，以提高功放的效率和便于维护。
2、技术要求
对于高功率放大器技术要求，YD/T 2473《卫星通信地球站设备 高功率放大器技术要求》做出了专门的规定，包括环境条件、电气性能、机械结构、安全要求、电磁兼容等内容；适用于工作在C波段、Ku波段及Ka波段的高功率放大器。若要详细了解其具体内容的请查阅下附件2。
附件 2：YD/T 2473-2013《卫星通信地球站设备 高功率放大器技术要求》
3、验收测试要求
根据YD/T 5017《国内卫星通信地球站设备安装工程验收规范》标准要求，对于配置的HPA验收测试时应符合下表2-3中的规定，且HPA输出频谱应满足下图2-3-1（QPSK）和2-3-2（8PSK）的要求。
表 2-3：卫星地球站配置的高功率放大器（HPA）应满足的验收测试指标要求
图 2-3-1：卫星地球站配置的高功率放大器（HPA）输出频谱应满足的测试验收要求（QPSK）
图 2-3-2：卫星地球站配置的高功率放大器（HPA）输出频谱应满足的测试验收要求（8PSK）
4、星上HPA要求
另外，根据其它相关资料：在要求卫星大功率输出时，卫星上的高功率放大器（HPA）大多使用行波管放大器（TWTA），特别是在工作频率较高的Ka频段。但在工作频率较低、而输出功率要求不高时，则由于线性较好和寿命较长，广泛应用的是GaAs固态功率放大器（SSPA）。星上TWTA和SSPA器件的典型参数可参见下表2-4。
表2-4：卫星上TWTA和SSPA器件的典型特性值
三、低噪声放大器（LNA）
1、配置要求
应根据地球站类型、天线性能，选择具有适当噪声温度的低噪声放大器。选择具有适当温度的低噪声放大器是主要考虑地球站品质因数G/T 值， G/T 值主要取决于天线和低噪声放大器性能，当天线确定后， G/T 值就取决于低噪声放大器，如果选择较低噪声温度的低噪声放大器，将会增加建设投资，因此，在选择低噪声放大器时，应根据天线性能，在满足G/T 值要求的前提下，选择具有适当噪声温度的低噪声放大器。
根据其它相关资料，在地球站接收系统中，作为低噪声前置放大器常用的类型有：低温致冷参放、冷参放、常温参放、冷却FET（砷化镓）和常温FET（砷化镓）等。它们的使用频率、噪声温度、成本特性及用途等可参见下表3-1。
表3-1：低噪声放大器（LNA）典型值
2、技术要求
对于低噪声放大器技术要求，我国通信行业标准YD/T 2472《卫星通信地球站设备 低噪声放大器技术要求》做出了专门的规定，包括环境条件、电气性能、机械结构、安全要求、电磁兼容等内容；适用于工作在C波段、Ku波段、及Ka波段的低噪声放大器（LNA）。若要详细了解其具体内容的请查阅下附件3。
附件 3：YD/T 2472-2013《卫星通信地球站设备 低噪声放大器技术要求》
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另外，根据地球站接收容量和发展要求，应选择安装容易、维护方便、性能稳定的低噪声放大器（LNA）或低噪声降频放大器（LNB），并选择合适的低噪声放大器备用和倒换方式。当地球站仅接收一种极化波时，一般配置一套1 : 1 的LNA 系统，即一套主用，一套备用；而当地球站同时接收两种极化波（即同时接收左右旋极化波或正交线极化波）时，就需要设置一套2 : 1 的LNA 系统，即两套主用，一套备用。
3、验收测试有要求
根据YD/T 5017标准要求，对于配置的低噪声放大器（LNA）验收测试时，应测试的项目包括：功能操作、保护倒换系统、增益、幅频响应等，其均应满足设计和出厂指标要求。
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