[發明專利]星載轉發器備份環模塊化設計方法

有效

• 申請號: 201910630135.9
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110311725B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 王碧茹;趙光;李靜濤;高鵬;李殷喬;楊麗;佟金成
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B1/74
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發明公開了一種星載轉發器備份環模塊化設計方法，所述方法包括如下步驟：(1)對要求的備份環進行分割，形成需生長的各個子模塊；(2)根據步驟(1)中需生長的各個子模塊，基礎模塊通過延長生長或衍生生長生成所需的各個子模塊；(3)將所需的各個子模塊連接形成備份環；(4)根據備份環連接條件滿足備份環的備份支持性。本發明解決了復雜開關備份環的設計，該方法的設計約束為形成最小備份環，即總開關數量最少，且在滿足用戶要求的前提下使得從主份切換至備份時通過的開關數量最少。

技術領域

本發明屬于星載轉發器技術領域，尤其涉及一種星載轉發器備份環模塊化設計方法。

背景技術

通信衛星轉發器是衛星向用戶提供服務的主要載荷。由于衛星的不可維護性，為提高衛星的可靠性，星上設備均采用備份設計。合理的將主份設備與備份設備用開關連接起來，形成備份環，則可以實現主份故障時通過開關切換至備份。

衛星設計時會針對轉發器的高功率放大器進行備份設計，備份環為N:K備份(N≥K)，其中高功率放大器的總數量為N，主份數量為K，備份的數量為N-K。例如行波管放大器8:6備份，則高功率放大器采用行波管的形式，共有8個行波管，其中6個是主份，2個備份。用戶對高功率放大器的備份要求為

(1)任意N-K個主份放大器失效，均可通過切換至備份，而不影響總的有效工作放大器數量；

(2)當失效主份切換至對應的第一備份時不影響其他通路工作。

隨著轉發器數量的不斷增加，備份環的規模不斷增大，在滿足用戶要求的前提下，優化備份環設計顯得至關重要。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種星載轉發器備份環模塊化設計方法，解決了復雜開關備份環的設計，該方法的設計約束為形成最小備份環，即總開關數量最少，且在滿足用戶要求的前提下使得從主份切換至備份時通過的開關數量最少。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：一種星載轉發器備份環模塊化設計方法，所述方法包括如下步驟：(1)對要求的備份環進行分割，形成需生長的各個子模塊；(2)根據步驟(1)中需生長的各個子模塊，基礎模塊通過延長生長或衍生生長生成所需的各個子模塊；(3)將所需的各個子模塊連接形成備份環；(4)根據備份環連接條件滿足備份環的備份支持性。

上述星載轉發器備份環模塊化設計方法中，在步驟(1)中，對于一個N:K備份環，能夠分割成N-K個子模塊；其中，子模塊的分割方法如下：

a)N-K＝1，不分割；

b)N-K＝2分成兩個子模塊；其中，

如果N和K均為奇數，兩個子模塊分別為和

如果N和K均為偶數，兩個子模塊為同等形式即子模塊；

c)N-K≥3，分成N-K個子模塊。

上述星載轉發器備份環模塊化設計方法中，在步驟(2)中，針對N:K的備份環，當N-K≤2時，即構成備份環的子模塊數量≤2時，采用延長生長；其中，延長生長即在4:3基礎模塊的基礎上，在主份連接開關和備份連接開關之間加入新的主份連接開關，依次循環操作，使支鏈延長；針對任意N:K的備份環，其基礎模塊生長都能采用衍生生長，即在4:3基礎模塊的基礎上，在支鏈上增加傳遞開關，傳遞開關的兩個端口連接原支鏈上的主份連接開關和備份連接開關，傳遞開關的另外兩個端口分別接入需增加的新的主份連接開關。