MC1-0294-卫星的线性转发器是指

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【题目编号】MC1-0294

【题目】卫星的线性转发器是指:

【答案】A

[A]卫星上将接收到的一定带宽内的所有上行信号在频谱上平移(或平移加反转)后加以转发的中继设备

[B]接收到的上行信号经线性放大后解调处理,再重新调制并转发的卫星中继设备

[C]接收到的上行信号解调处理后经线性放大,再重新调制并转发的卫星中继设备

[D]接收到的上行信号解调处理和重新调制后,经线性放大再转发的卫星中继设备

考点速览

本题考卫星「线性转发器(linear transponder)」的定义,是业余卫星通信的核心部件。几乎所有的业余卫星都靠线性转发器或调频转发器中继信号,理解它才能理解卫星中继的原理。

原理与依据

线性转发器的工作方式,是把上行链路接收到的一定带宽内的所有信号,在频谱上做一次整体搬移——把一个频率段的信号原封不动地平移到另一个频率段,有些转发器还会同时把频谱上下反转——然后再放大、下行发射。整个过程只做「频率搬移 + 放大」,不做解调,也不做重新调制,因此对信号的内容是「透明」的。

打个比方,某业余卫星把 145.800 到 145.990 MHz 的上行频段,整体搬到 29.400 到 29.590 MHz 下行。上行是 145.850 MHz 的 CW 信号,下行就出现在 29.450 MHz,频率间隔关系保持原样。转发器不知道、也不关心搬的是什么调制方式,它只是把整个频段一起「抬」到另一个位置。

所谓「频谱反转」,是指搬移后频段内的高低频关系倒了过来——上行频段里频率高的信号,到了下行反而落在频率低的位置。反转与否由本振频率和取和频还是差频决定,是转发器设计时的一个选择,对「透明」这个本质没有影响。

「一定带宽内」这个限定也很关键:转发器只能搬移通带范围内的信号,带外信号会被滤波掉。业余卫星线性转发器的带宽一般几十千赫到几百千赫,正好容纳多个窄带信号同时中继。历史上多颗 OSCAR 系列业余卫星就采用线性转发器,让世界各地的电台共享同一段转发频带。

业余卫星偏爱线性转发器,除了多用户共享,还因为它的硬件简单:一个混频器加一个放大器就能搭起来,功耗低、重量轻、可靠性高,特别适合资源有限的微小卫星。再生式转发器要完整的解调器和再调制器,复杂度高得多,反而不划算。

对地面台来说,线性转发器带来的另一层好处是「透明」——你上行发的是什么、下行就收到什么,没有转发器在中间改变你的信号,链路更可控,也便于各种新调制方式的实验。

逐项辨析

选项 A 完整描述了「在频谱上平移(或平移加反转)后加以转发」,正确。选项 B、选项 C、选项 D 都含「解调处理——重新调制」这一串动作,那是再生式(处理式)转发器(regenerative transponder)的特征。再生式转发器先解调出基带数据、可能纠错、再重新调制,能改善信噪比,但只支持特定调制方式;线性转发器不解调、不重调制,两者思路完全相反。

易混淆点

线性转发器名字里带「线性」,指的是频谱搬移这种线性操作,以及放大器工作在线性区,而不是说它「把信号线性放大后再解调」。题干选项里凡是出现「解调」二字的,基本都可归为再生式转发器,与线性转发器相斥。做题时把「解调」当作分水岭即可。

应试要点

线性转发器等于「频谱整体平移(可加反转)+ 放大」,不解调、不重调制。看到「解调」就往再生式转发器上归,直接排除。