[發明專利]中繼衛星箭載用戶終端系統設備

有效

• 申請號: 202010747226.3
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111934744B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 廖彥杰;龔小維;陳軍全;宮長輝
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種中繼衛星箭載用戶終端系統設備，包括：與火箭中數據綜合模塊和數據采集模塊進行通信的中繼測控終端模塊（A）和Ka頻段相控陣天線模塊（B）及陣元數量為M1×N1的接收陣面（B1），圍繞中繼測控終端模塊（A）連接的計算機、單元測試設備，其中，中繼測控終端模塊（A）包括接口模塊（A2）、基帶信號處理模塊（A3）和信道模塊（A4），接口模塊（A2）、基帶信號處理模塊（A3）和信道模塊（A4）依次連接，Ka頻段相控陣天線模塊（B）包括：天線陣面（B1）、T組件（B2）、R組件（B3）、波控器（B4）、波束形成網絡（B5），天線陣面（B1）包括M1×N1個接收單元和M2×N2個發射單元；T組件（B2）連接在發射單元與波束形成網絡（B5）之間，R組件（B3）連接在接收單元與波束形成網絡（B5）之間，波控器（B4）連接在R組件（B3）與T組件（B2）之間，其特征在于：火箭數據采集模塊接收來自中繼測控終端模塊（A）的天基狀態信息和前向指令，火箭數據綜合模塊將遙測數據流送入中繼測控終端模塊（A）；Ka頻段相控陣天線模塊（B）接收中繼測控終端模塊（A）下發波束指向角信息和返向遙測信息，向中繼測控終端模塊（A）發送天線狀態信息和前向遙控指令；中繼測控終端模塊（A）通過接口模塊（A2）接收來自火箭的遙測數據流，將遙測數據流送入基帶信號處理模塊（A3），基帶信號處理模塊（A3）利用內置FPGA算法選擇出Ka頻段相控陣天線模塊（B）返向回傳的遙測數據信息，經FPGA成幀、編碼和數模D/A轉換，調制成輸入信道模塊（A4）的中頻信號，信道模塊（A4）通過發射單元進行兩次上變頻，將基帶信號處理模塊（A3）的中頻信號搬移至Ka頻段，同時，基帶信號處理模塊（A3）通過內置數字信號處理器DSP，將運算后波束指向角信息和Ka射頻信號發送至Ka頻相控陣天線模塊（B），向中繼衛星進行信號的輻射，完成中繼衛星返向鏈路信號的發射；同時，相控陣天線模塊（B）的接收陣面（B1）在接收到中繼衛星上行信號后，將接收到的M1×N1路信號同時送到接收R組件（B3），在波控器（B4）控制下，通過波束形成網絡（B5）合成一路射頻信號，將射頻信號輸出至中繼測控終端的信道模塊（A4）；信道模塊經過兩次下變頻，將射頻信號頻譜搬移到中頻送入基帶信號處理模塊（A3）進行自動增益控制AGC放大，完成模數轉換，經過內置FPGA軟件算法進行偽碼解擴、載波解調、同步和譯碼的數字信號處理，將得到的前向指令發送至火箭數據采編單元進行下一步相關動作，同時，Ka頻段相控陣天線模塊（B）的波控器（B4）將其自身狀態信息上報至中繼測控終端（A），將相控陣天線模塊（B）狀態信息及自身狀態信息一并組幀成天基狀態信息上報至火箭數據采編單元。

2.如權利要求1所述的中繼衛星箭載用戶終端系統設備，其特征在于：接口模塊針對不同形式的用戶接口的對外低頻接口，轉化為供其它各個模塊使用的統一的內部接口；接口形式包括了同步串口、異步串口、光耦、CAN總線、1553總線接口，功能上涵蓋了整機供電，并與火箭中心程序器、火箭信息采編單元和相控陣天線進行數據交互和信息交互。

3.如權利要求1所述的中繼衛星箭載用戶終端系統設備，其特征在于：中繼測控終端模塊（A）各模塊采用接插件互聯方式的內置低頻接口、中頻接口和對外高頻接口，中頻接口接收中頻、發射中頻以及基準時鐘信號，對外高頻接口為信道模塊的射頻收發接口。

4.如權利要求1所述的中繼衛星箭載用戶終端系統設備，其特征在于：信道模塊采用連接器互插的方式相連基帶信號處理模塊。

5.如權利要求1所述的中繼衛星箭載用戶終端系統設備，其特征在于：基帶信號處理模塊（A3）包括：圍繞大規模可編程器件FPGA連接的數字信號處理器DSP、FLASH，模數轉換器A/D、數模轉換器D/A及接口模塊，其中，DSP連接了Flash和隨機存取存儲器RAM，模數轉換器A/D、數模轉換器D/A分別相連帶通濾波器。