地面测控任务通常采用常温低噪声放大器,而深空任务采用氦闭合循环系统对真空环境下(杜瓦)的低噪声放大器进行深度冷却,在20K环境温度下,热噪声性能显著改善。S频段或X频段接收子系统共配置6套低温接收组件及4套常温低噪声放大器,分别用于工作和备份两种方式,通过波导接口与馈源连接,S频段的位于地下二层,X频段的位于地下一层。无论采用何种工作方式及何种低噪声放大器,其状态均实时上报系统监控台,统一管理。

工作

和路采用低温接收组件在线工作,左右旋各有1套备份,保证可靠地接收主路信号;差路采用低温接收组件在线工作,不备份。发阻滤波器分两段,前级为波导腔体滤波器,减小大功率发射载漏,S频段的插损不大于0.18dB,X频段的插损不大于0.2dB;后级为超导滤波器,和低噪声放大器一起置于20K的真空室中,有利于降低系统噪声,最大程度支撑深空任务。低温接收组件的原理框图如图4-3所示。

S/X频段低温接收组件原理图

图4-3 S/X频段低温接收组件原理图

完整的低温接收组件包括超导滤波器、低温LNA组件、常温LNA组件、各种连接馈线以及压缩机等制冷设备,还包括为低噪放提供电源和保护并实时监测制冷设备工作状态的监测机,收发分频网络由E-T型接头和发阻滤波器等组成,与低温接收组件的连接关系如图4-4所示。

备份

备份采用常温低噪声放大器,室内恒温,保证双通道跟踪的和差路相位一致性。后级发阻采用波导腔体滤波器,前后级组成收馈线,S频段的插损不大于0.5dB,X频段的插损不大于0.6dB。常温低噪声放大器及相关配置如图4-5所示。

S/X频段馈源与低温接收组件连接关系示意图

图4-4 S/X频段馈源与低温接收组件连接关系示意图

S/X频段馈源与常温接收组件连接关系示意图

图4-5 S/X频段馈源与常温接收组件连接关系示意图