Desarrollo y validación de métodos de ecualización de señales de radiofrecuencia en un banco de ensayos de alta potencia para aplicaciones espaciales

Abstract

[ES] En los últimos años, los ensayos de alta potencia de radiofrecuencia (RF) han ido ganando protagonismo hasta alcanzar un papel muy relevante en el sector espacial; debido, principalmente, a la necesidad de aumentar la potencia de transmisión. En este proyecto, se pretende desarrollar un algoritmo que permita reconstruir cualquier señal de radiofrecuencia degradada por componentes pasivos típicos en un banco de ensayos de alta potencia. Para ello, se aplica un novedoso método de "de-embedding" multiespectral, en contraste con los disponibles comercialmente y que son sólo aplicables a una única frecuencia. Este método se valida con diferentes tipos de señales moduladas y diversos filtros paso banda que permiten variar, dependiendo del orden, la pendiente de la atenuación en la banda de transición, y así, degradar en mayor o menor medida la señal de interés.

La técnica desarrollada es de gran interés en aquellos bancos de ensayos en los que no es posible monitorizar la señal de entrada al dispositivo bajo test (DUT), como es el caso de los bancos de medida del efecto multipactor de alta potencia. En éstos se introduce, de hecho, una etapa de RF previa al DUT formada por un acoplador direccional y dos sensores de potencia, los cuales permiten obtener una lectura de una porción de la señal de entrada y de la señal reflejada en el DUT. A partir de la medida de ambos sensores, y haciendo uso de la técnica propuesta, es posible reconstruir completamente la señal a la entrada del DUT de forma no invasiva.

[EN] During the last years, high-power radiofrequency (RF) testing is becoming more and more prominent in the space sector. This is due to the need of increasing the transmitted power for enhancing the throughput of the satellite links. This project aims at developing an algorithm for reconstructing a radiofrequency signal distorted by typical passive components used in high-power test beds. In contrast to the single-frequency methods commercially available, a novel multispectral de-embedding technique is proposed. This technique is validated with different modulated signals and diverse bandpass filters which allows to modify, in terms of its order, the degradation of the signal.

The proposed technique is of paramount relevance for those test beds unable to register the signal at the input of the device under test (DUT), such as high-power multipactor test benches. These test beds include before the DUT, in fact, an RF stage composed of a directional coupler and two power sensors providing the readings of a portion of the DUT incident and reflected waves. Thanks to the proposed technique, it is possible to reconstruct the DUT input signal from the power sensor data in a non-invasive way.