Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

6.4
Standard Repeater Elements
Modern communication payloads have a wide variety of types of subsystems and
elements, each of which must be relied on to perform an important and sometimes
critical function. The previous sections of this chapter reviewed the requirements
and the architecture of analog and digital payloads, relating their performance to

---

6.4
Standard Repeater Elements
217
the needs of the overall mission and applications. In this section, we go into detail
on the building blocks of the repeater so that readers will have a full appreciation
for the design and interaction of these important pieces of space hardware. We
follow the functional sequence of major components in the typical repeater block
diagram shown in Figure 6.4. Readers not needing this level of technical detail can
proceed to Chapter 7.
6.4.1
Wideband Receiver
Satellite repeaters have as their first active task the job of amplifying the desired
uplink frequency band, and this is normally done in a unit called a receiver. As
shown in the block diagram in Figure 6.17, the range of channels in the uplink
frequency band appears at the input; the same bandwidth appears at the output,
but translated to the downlink frequency band. In addition, the power level of the
signals has been increased greatly, by an order of 50 to 60 dB (i.e., amplified in
power by a factor of 10
5
to 10
6
), depending on the particular design. This makes
up about half of the total gain of the repeater (typically 120 dB). The difference,
F
u
−
F
d
, is a fixed value offset between uplink and downlink center frequencies.
In C-band, for example, the difference frequency is 2,225 MHz, and the same
difference applies for every transponder of the repeater. In the receiver, translation
is produced through downconversion in the mixer. There are two inputs to the
mixer: the uplink frequency range and a pure single carrier from the LO. The
frequency of the local oscillator, F
lo
, clearly is the difference frequency. It is conve-