[發明專利]一種無線通信模塊及使用該模塊的無線通信衛星

有效

• 申請號: 201010167209.9
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN101820307A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 董立珉;徐國棟;范國臣;趙丹;曹星慧;蘭盛昌;李化義;徐海玉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W84/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及航天應用領域，具體涉及一種無線通信模塊及通信衛星。

背景技術

航天器星體內部分系統間或部件間需要交互信息，分系統或部件間的有效、可靠的通信對航天器安全可靠的運行具有重要的作用。

在目前使用的星體內部通信體制中，部件間主要由電纜作為通信的載體完成信息交互，由此產生了很多部件間的拓撲結構，總線型結構、點對點結構等。目前星上主要采用的是總線結構，星上上位機管理其余所有下位機，主從結構的設計及部件間復雜的接口，帶來了很多問題：單一主機容錯性不好，且計算速度慢，不能并行處理；電纜數量眾多，增加了星上設計的尺寸、重量，結構設計需要考慮眾多電纜，增加了復雜度；接口電路設計復雜，為防止部件及分系統間串電，需要依靠復雜的接地來保證，并且接地線干擾會帶來噪聲；測試過程中測試設備與星上接口匹配及共地保護設計復雜等。

發明內容

本發明為了解決現有的衛星結構復雜、可靠性差、安全性差、不利于測試的問題，提出一種無線通信模塊及使用該模塊的無線通信衛星。

一種無線通信模塊，它包括射頻模塊和微控制器，所述射頻模塊由射頻天線和射頻芯片電路組成，射頻天線與射頻芯片電路的射頻信號發射/接收端相連，射頻模塊的基帶數據輸入/輸出端與微控制器的外部數據采集與控制信號端相連，微控制器的外部數據采集與控制信號端為所述無線通信模塊的基帶數據輸入/輸出端。

使用上述無線通信模塊的無線通信衛星，它包括電源、測控系統、星務管理系統、姿態軌道控制系統、有效荷載管理與控制系統和4個無線通信模塊，電源的電源輸出端與測控系統、星務管理系統、姿態軌道控制系統和有效荷載管理與控制系統的供電電源輸入端相連，為測控系統、星務管理系統、姿態軌道控制系統和有效荷載管理與控制系統提供工作電源，所述測控系統的信號輸入/輸出端連接第一個無線通信模塊的基帶數據輸入/輸出端；星務管理系統的信號輸入/輸出端連接第二個無線通信模塊的基帶數據輸入/輸出端；姿態軌道控制系統的信號輸入/輸出端連接第三個無線通信模塊的基帶數據輸入/輸出端；有效荷載管理與控制系統的基帶信號輸入/輸出端連接第四個無線通信模塊的數據輸入/輸出端；所述4個無線通信模塊組成無線網絡。

本發明的無線通信衛星采用無線進行衛星平臺間及平臺與載荷間的數據交互，采用了安裝在衛星內部的射頻芯片來完成衛星分系統間的信息交互，從星務管理、衛星構型、遙測遙控及姿態控制上都突破了有線衛星的傳統設計，從而實現了一種基于無線體制的全新的衛星。本發明的裝置內部電纜連接除電源連接外沒有其他電纜連接。適用于可靠性高、安全性高的衛星通訊領域。

附圖說明

圖1為無線通信模塊的一種結構示意圖。圖2為無線通信模塊的另一種結構示意圖。圖3為使用無線通信模塊的無線通信衛星結構示意圖。圖4為帶有屏蔽結構15、高頻電纜16和艙段17的無線通信衛星結構示意圖。圖5為具體實施方式五的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1說明本實施方式，一種無線通信模塊，它包括射頻模塊1和微控制器2，所述射頻模塊1由射頻天線1-1和射頻芯片電路1-2組成，射頻天線1-1與射頻芯片電路1-2的射頻信號發射/接收端相連，射頻模塊1的基帶數據輸入/輸出端與微控制器2的外部數據采集與控制信號端相連，微控制器2的外部數據采集與控制信號端為所述無線通信模塊的基帶數據輸入/輸出端。

無線通信模塊由射頻模塊1和微控制器2構成，實現了數據采集、信息處理及無線通信等功能。?

具體實施方式二、結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一的不同之處在于射頻芯片電路1-2為RFIC集成射頻電路，微控制器2為FPGA微處理器或者ASIC微處理器。

具體實施方式三、結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一的不同之處在于射頻天線1-1為泄漏電纜或者微帶天線或者共形天線。

具體實施方式四、結合圖2說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一的不同之處在于，它還包括一個射頻模塊1，所述一個射頻模塊1的信號端與微控制器2的射頻信號發射端相連，另一個射頻模塊1的信號端與微控制器2的射頻信號接收端相連。

射頻模塊1選用nRF2401射頻收發芯片電路，微控制器2為C8051F040。