平台一、低軌道衛星射頻前端模組數位傳輸實作平台

一、平台簡介

本實作平台內容包含天線陣列波束成型、射頻系統與數位調變/通道編解碼等通訊實體層課題,加入寬頻的軟體無線電模組後可以進一步發展MAC層的學習課題,諸如Frame格式以及ARQ的功能等。

以低軌道衛星常用的Ku頻段(12—18 GHz)與Ka頻段(26—40 GHz)為設計目標,利用商用的射頻零組件與半導體研究中心提供的四層電路板製作服務,發展教學用的實作平台,為了讓使用者更容易理解衛星頻段的數位信號傳輸,搭配有陣列天線傳收機模組,以圖形軟體介面方式了解衛星通訊頻段數位傳輸的細節,也使用波束成型IC的實體開發板,觀察饋入訊號變動對波束特性的影響。實驗教材內容包含天線陣列波束成型以及射頻前端升降頻/放大/濾波等課題,另外數位調變/通道編解碼等通訊實體層項目也包含在實驗教材中。

 

  • 低軌道衛星射頻發射機實驗:讓學生了解低軌道衛星頻段發射信號的特性與發射機模組的分析與設計,屬於實體層內容;教學上著重在射頻發射機的實際操作與電氣特性量測體驗。
  • 低軌道衛星射頻接收機實驗:讓學生了解低軌道衛星頻段接收機模組的分析與設計,屬於實體層內容;教學上著重在射頻接收機的實際操作與電氣特性量測體驗。
  • 低軌道衛星天線陣列波束成型實驗:讓學生了解低軌道衛星天線陣列波束成型組成方塊與運作方式,並以軟體方式實際展示天線陣列的波束掃描功能,屬於實體層內容;教學上著重在波束控制的實際操作體驗,讓學生了解衛星與地面站天線波束如何對準。
  • 波束成型射頻IC操作:協助學生認識波束成型陣列天線實作平台的評估板操作,包括與控制電腦、微帶陣列天線、網路分析儀或是訊號產生器連接方法,控制介面的功能說明與操作練習。
  • 陣列天線波束切換:讓學生熟悉相控陣列天線摸束掃描的原理,並利用實作平台的實際操作,加深對波束合成與波束方向切換技術的認識,同時也了解周邊儀器、如網路分析儀的運作原理。
  • 低軌道衛星數位傳輸實驗:讓學生了解低軌道衛星數位調變與通道編解碼的格式與實際運作,屬於實體層內容;教學上著重在無線數位傳輸的實際運作體驗。
  • 低軌道衛星數位通訊MAC層實驗:讓學生了解低軌道衛星數位通訊Frame架構與ARQ運作,屬於MAC層的內容;教學上著重在可靠的無線數位通訊方式的實施方式與操作體會。

 

二、團隊成員

主持教師:元智大學電機系(乙組)  鄧俊宏教授

參與教師:元智大學電機系(乙組)黃建彰 教授

元智大學電機系(乙組)李建育 助理教授

臺灣科技大學電機系廖文照 教授

台北科技大學電子系王紳 教授

高雄科技大學電通系彭康峻 教授

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