[發明專利]一種支持SSA、SMA鏈路的星載中繼用戶終端

在審

• 申請號: 202011414749.2
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112636809A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 張偉;王永;董愛華;張浩;康峰源;王曉東;王春霞;于常永;蔣海濤
• 申請（專利權）人: 山東航天電子技術研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所(普通合伙) 11259
• 代理人: 郝曉霞

1.一種支持SSA、SMA鏈路的星載中繼用戶終端，其特征在于，包括收發處理模塊、寬波束天線模塊和相控陣天線模塊，各模塊之間通過高頻電纜和低頻電纜連接；所述收發處理模塊包括基帶模塊、射頻收發模塊和波束指向角分析模塊；

基帶模塊：接收SSA、SMA鏈路的前向遙控射頻信號，處理形成前向遙控中頻信號，進行捕獲、跟蹤、解調處理，解調出遙控數據送至航天器平臺；

射頻收發模塊：接收來自于航天器平臺的返向遙測信息，進行編碼、擴頻、調制處理后進行變頻發射；

波束指向角分析模塊：通過總線接口接收航天器軌道、姿態信息，結合中繼星軌道實時完成波束指向角計算；

寬波束天線模塊，發送SSA、SMA鏈路的前向遙控射頻信號至收發處理模塊；

相控陣天線模塊，接收收發處理模塊提供的射頻信號和控制信號，完成鏈路射頻信號的功率放大和空間波束合成與指向控制。

2.根據權利要求1所述的支持SSA、SMA鏈路的星載中繼用戶終端，其特征在于：所述寬波束天線模塊采用雙繞背射螺旋天線形式，雙線螺旋線在錐狀天線支撐管的外表面上，饋電點相位相差180°。

3.根據權利要求1所述的支持SSA、SMA鏈路的星載中繼用戶終端，其特征在于：所述波束指向角分析模塊在完成波束指向角計算時，具體原理如下：

(1)首先對衛星軌道預處理：包括低軌衛星軌道預處理和中繼衛星軌道預處理；

(2)在地心慣性坐標系下，計算低軌衛星指向中繼衛星的位置矢量；

(3)將低軌衛星指向中繼衛星的位置矢量由地心慣性坐標系轉換為低軌衛星質心軌道坐標系中表示；

(4)將低軌衛星指向中繼衛星的位置矢量由低軌衛星質心軌道坐標系轉換為低軌衛星本體坐標系表示；

(5)將低軌衛星指向中繼衛星的位置矢量由低軌衛星本體坐標系轉換為低軌衛星相控陣天線坐標系，最終在相控陣天線坐標系中，根據幾何關系，計算出相控陣天線波束指向的俯仰角和方位角。

4.根據權利要求1所述的支持SSA、SMA鏈路的星載中繼用戶終端，其特征在于：所述射頻收發模塊實現SSA、SMA鏈路的辨識，自主實現返向鏈路發射，具體原理如下：

(1)針對SSA、SMA模式生成2通道4路不同頻點本地正交載波；

(2)外部輸入AD采樣信號分別與2通道本地載波混頻；

(3)基于偽碼發生器在碼時鐘驅動下生成復制偽隨機碼；

(4)4路混頻信號分別與復制偽隨機碼相關解擴處理；

(5)對2通道正交相關處理后數據分別累積合并處理并緩存；

(6)分時對2通道數據進行快速FFT變換，獲取變換后平方和；

(7)判斷2路平方和最值是否超過預設門限，信號捕獲狀態；

(8)確定當前工作鏈路模式，產生鏈路工作模式；

(9)根據模式切換返向鏈路工作頻點。