[發明專利]一種基于SIP技術的微型星載X波段數傳發射裝置

有效

• 申請號: 201410199218.4
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103944631B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 陳劼;張朝路;陸衛強
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B1/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及衛星數傳通信技術領域，特別涉及一種基于SIP技術的微型星載X波段數傳發射裝置。

背景技術

星載數傳發射裝置的主要完成星上數據的調制、濾波和放大，并通過天線對地傳輸。其核心作用是將基帶信號頻譜搬移到衛星通信的指定信道上，并使信號滿足星地鏈路EIRP(等效全向輻射功率)的要求，確保地面站的接收誤碼率滿足任務需求。數傳發射裝置是衛星數傳鏈路中的必不可少的設備。

一般的數傳發射裝置采用數字邏輯器件、射頻器件、射頻組件以及分立元器件來實現，通過大規模邏輯器件如FPGA完成星上數據流的串并或并串變換和電流驅動，通過分立元件完成數字信號的極性變換，通過晶振、直倍頻器等獨立射頻組件產生本振信號，通過調制模塊、濾波器等射頻器件完成調制和濾波功能。裝置一般采用QPSK調制方式，調制速率在100～450Mbps范圍內，體積約為200mm×160mm×50mm，重量約為2kg，功耗不小于13W，其輸出功率為0～4dBm，且不包含功率放大設備如行波管或固態功放。

微納衛星是近年來衛星發展的新興方向，通常按衛星的質量劃分，一般將10～100kg的稱為微型衛星，1～10kg的稱為納衛星。目前的數傳發射裝置由于電路復雜、元器件種類和數量繁多，采用多個獨立射頻器件、組件和分立器件來實現，使裝置內部有大量金屬殼體和封裝，造成其體積、重量和功耗都比較大，無法適應微納衛星的應用。同時，采用大規模邏輯器件使得裝置容易受到單粒子翻轉的影響。單粒子翻轉是發生在具有單穩態或雙穩態的邏輯器件和邏輯電路的一種帶電粒子輻射效應。這種效應會使大規模邏輯器件發生邏輯或配置錯誤，造成整個數傳鏈路出現誤碼甚至失效。此外，對于微納衛星而言，由于受功耗限制，信號EIRP值比較緊張，在雨天或信道噪聲功率較大的不良環境條件下往往需要降低數據傳輸速率或改變調制方式來提高信號的信噪比。一般的數傳發射裝置采用固定的調制方式和固定傳輸速率，并不能適應這一要求。

目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供了一種基于SIP技術的微型星載X波段數傳發射裝置，本發明通過以下技術方案實現：

一種基于SIP技術的微型星載X波段數傳發射裝置，包括：

接口芯片，接收星上數據并對星上數據進行電平轉換；

SIP芯片，連接接口芯片，SIP芯片包括：溫補晶振、鎖相環、調制器、一級衰減-濾波-放大電路、二級衰減-濾波-放大電路、檢波器、電流驅動電路、極性變換電路；其中，電流驅動電路連接接口芯片，用以放大星上數據的驅動電流，極性變換電路連接電流驅動電路，用以對星上數據映射成正負極性電平信號并輸入調制器，溫補晶振通過鎖相環產生X波段本振信號并輸入調制器，調制器根據正負極性電平信號以及X波段本振信號調制輸出星上調制信號，星上調制信號依次經過一級衰減-濾波-放大電路以及二級衰減-濾波-放大電路的濾波和放大后一路輸入檢波器進行檢波輸出，以及另一路輸入一天線進行數傳發射；

遙測接口，連接檢波器，將檢波輸出作為遙測信號進行輸出；

電源變換模塊，連接SIP芯片，用以完成一次電源變換。

較佳的，一級衰減-濾波-放大電路進行飽和輸出，包括依次連接的：衰減器、微帶濾波器以及一級LNA放大器；二級衰減-濾波-放大電路用以淺飽和輸出，包括依次連接的：衰減器、MEMS濾波器以及二級功放器。

較佳的，二級衰減-濾波-放大電路的輸出端連接有一微帶濾波器，用以控制輸出頻率范圍。

較佳的，檢波器采用平行耦合線耦合出部分經過二級衰減-濾波-放大電路的濾波和放大后的星上調制信號的功率，通過肖特基二極管進行檢波，檢波后通過遙測接口放大并輸出1.5V-3.3V的直流信號。

較佳的，基于SIP技術的微型星載X波段數傳發射裝置采用的電路板為多層復合介質，將微帶板與普通印制板結合，用以保證高頻性能和力學強度。

本發明可用于微納衛星的數傳發射裝置，以解決一般星載數傳發射裝置體積、重量、功耗無法適應微小衛星應用的問題。

附圖說明

圖1所示的是本發明的結構示意圖；

圖2所示的是本發明的SIP芯片的結構示意圖。

具體實施方式