专利名称：卫星通信功率管理系统的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明一般地涉及地球卫星，并尤其涉及为地球卫星的通信有效负载提供发射功率控制的方法和设备。
本发明的背景当由通信卫星组成的群集绕地球运转时，个体卫星会经过通信用户人口可能很稠密的区域，如城市中心，也会经过另外一些区域，如海洋、沙漠和山地，那里的人口非常稀薄。为这种操作进行优化的通信卫星将要求一个峰值负载来平均分配通信负载容量，在长时间的轨道周期内消耗最低的功率。另外，低轨道地球卫星的轨道随陆地块的移动而移动，这样在几天或更长的重复周期内，功率峰值数目会有非常大的变化。
一个问题就此产生，这个问题涉及怎样有效地提供高峰值负载以平均通信负载容量。
这样一个通信卫星的必需的有效负载包括一个转发器，它为全双工通信而配置。通信有效负载包括一个或几个这样的转发器，它们有至少一个天线用于接收地球表面传来的信号，有低噪声放大器、频率转换器、放大器、高功率放大器和至少一个发射天线。
如果在每个时刻都提供高的通信容量，则支持该容量的电力资源也必须随时提供。为了在这样一个卫星上提供电力资源，基于燃料的发电机，如核反应堆，或放射加热的热电偶可以被用来产生相对恒定的电流供通信有效负载使用。剩余的电能一般被存贮在电池中供电力丧失时使用。太阳能阵列或电池系统也可做为替换电能使用。
对于太阳能阵列的情形，当发生日蚀时，能量的产生会周期性被打断，这时电池被部分放电。在大多数情况下，电池为直流到直流的变压器供电，然后给放大器和转发器的其它有源设备提供需要的电压和电流。
一个典型的同步轨道卫星系统设计，将功率系统按有太阳和日蚀两种操作条件下最大的峰值功率输出来仔细考虑设计。但是，使用这种方法，在低功耗阶段不用的功率将被浪费掉。另外，在任何时隙都具有提供最大功率容量的能力，将增加卫星的重量、成本和复杂度，并进而增加包括运载火箭在内的整个通信系统的成本。
本发明概述上述及一些其它问题的解决和本发明下列目标的实现都归结到一个卫星功率管理系统，该系统为非同步地球轨道卫星的变化负载电信业务提供有效的通信能源供给。
本发明的主旨是使应用一较低功率卫星成为可能，该卫星的功率低于任何时候都为高通信容量操作提供功率所需的功率能量。这使得卫星的尺寸和重量都得到减少，从而降低了卫星和运载火箭的成本。本发明进一步提供了实时检测通信需求的机制以及使用该信息改变通信容量和卫星电池释放功率的控制器。
因此本发明的一个目的是提供一个卫星功率管理系统，它在卫星经过大的用户群时能够为通信提供高功率，而在由于低的用户需求或没有用户需求而需要低功率时，提供低的功率供给。
本发明的进一步目标是提供一个卫星通信有效负载，它具有有效的峰值用以平均功率消耗比例，从而降低整个卫星通信系统的成本。
本发明的另一个目标是提供一个具有有效的可变功率放大和有效的可变直流到直流变压器的有源发射相控阵列，和一个可以检测并控制直流到直流变压器的控制器，它们组合在一起提供具有高峰值的卫星有效负载，用来平均功率消耗比例。
本发明的更进一步的目标是提供一项技术，它产生很宽动态范围内的线性放大，从而实现成比例的功率消耗。
本发明给出一种操作通信信号发射机的方法和应用这种方法的装置。这个方法包括以下步骤，接收一个通信信号；检测收到的通信信号的强度，这个信号强度可表明收到的功率和当前用户的需求；依据检测到的信号强度，调整提供通信信号发射机放大器所需运作功率的电源输出，使得当检测到的信号强度增强时提高电源的输出，当检测到的信号强度减弱时降低电源的输出；使用通信信号发射机放大器放大收到的通信信号。检测步骤可以包括从接收到的通信信号中除去噪声成分。
调整步骤包括以下几步，将脉冲宽度调制信号的占空比设置成至少为检测到的信号强度的函数；使用脉冲宽度调制信号驱动开关将初始直流信号源斩波为交流信号；使用反相脉冲宽度调制信号将交流信号作同步整流，于是从电源得到一直流输出，提供通信信号发射机放大器所需的运作功率。
在本发明在当前的一个优选实施例中，开关由一个场效应晶体管(FET)组成，它连接在初始直流电源和同步整流器之间。在该实施例中，驱动步骤包括使用一个自举电容器来增强连到场效应管栅极的脉冲宽度调制信号，这个电容器连接在被同步整流的交流信号和一个预先确定的偏置电压之间。
附图的简要说明以上所述性能以及本发明的其它性能在随后的“发明详细说明”中更清楚的给以叙述，这些内容的阅读需参照附图，其中
图1是一个适合实践本发明的基于卫星的通信系统整体框图；图2是依据本发明的发射机放大器功率控制系统的框图；图3是常规的卫星直流/直流变压器的框图；图4是当前实践本发明的一个卫星直流/直流变压器优化实施例的框图；图5是图4的卫星直流/直流变压器的功率传输部分的示意图；图6是图5中所示的功率传输部分的更详细的示意图。
本发明的详细说明图1用于说明适合于本发明的一种通信卫星1a有效负载的基本模型。更具体地，图1说明了一个被配置成全双工通信的典型的卫星转发器1b。通信有效负载包括一个或几个这样的转发器，每个转发器有多个天线，用于接收来自地球表面的信号，低噪声放大器，频率偏移或转换器4，它由一个本地晶振和一个混合器组成，之后是放大器5，高功率放大器6和发射天线7。滤波器8也被包含在转发器中，用于使需要的带内信号通过，而滤除不要的带外噪声信号。一个转发器接收来自用户终端9a的信号，将收到的用户信号做频率搬移，并将频率搬移后的信号送到一个地面站，例如连到公共交换电话网(PSTN)的节点9b。另一个转发器接收一个或更多个节点9b的信号，将接收信号做频率搬移，再将频率搬移后的信号发送给用户终端9b。使用这种方式，在用户终端和连到公共交换电话网PSTN的终端之间建立全双工的通信路径(话音和/或数据)。
举例说明，用户终端9a(固定或移动)能够以全双工模式操作，并且能够通过例如，L-段射频(RF)链路(上行链路)和S段射频链路(下行链路)，分别地通过返回和向前卫星转发器进行通信。上行L段射频(RF)链路可以在1.61GHz到1.6265GHz的频率范围内操作带宽16.5MHz，最好按照扩展频谱技术用语音信号和/或数字信号进行调制。下行S段射频链路可以在2.4835GHz到2.5GHz的频率范围内操作带宽16.5MHz。节点9b可以使用例如一个全双工C段RF链路，通过接收天线2b和发射天线7a与卫星1a通信，此C段射频链路可在中心频率为5GHz的一个频率段上操作。C段RF链路双向传输通信馈电链路，同时也传送卫星命令(前向链路)和接收遥测信息(返回链路)。L段和S段卫星天线2a和7b，分别是多波束(最好16个波束)天线，它们在相关的业务区域内提供地球覆盖。L段和S段的卫星天线2a和7b最好彼此一致。举一例，对于一给定的卫星可以进行大约3000个全双工通信。两个和更多的卫星1a可以各自在一个给定用户终端9a和网点9b中的一个之间采用扩展频谱技术传送相同的通信。于是这样的操作模式能够在相应的接收器上提供不同的组合，这将得到更强的抵抗衰落的能力并使软切换过程很容易实现。
我们指出，所有在这里描述的频率、带宽及其它只代表一个特定的系统。在不改变讨论的原理的情况下，其它的频率和频带也可以被应用。如仅举的一例中，节点9b和卫星1a之间的馈送链路可以使用C段外的其它频段，如Ku或Ka段。
参考图2给出本发明在当前优选的一个实施例的框图表示。卫星通信有效负载10包括一个接收天线12，它用于接收来自一个或多个地面发射机(用户终端9a或网点9b)的上行链路通信信号。接收到的信号如图1所示被处理后送到放大器14，然后送到发射天线16，由它发送到一个或多个地面接收机(用户终端9a或网点9b)。接收天线12和发射天线16最好由天线元阵列组成。这样，放大器14可以实际上代表发射放大器的多元组合，其中每个的输出连接到相控阵列发射机天线的一个天线元上。发射天线16的一个适合的实施例在普遍知道的美国专利号5,283,587中给出描述，该专利发表于1994年2月1日，题目为“有源发射相控阵列天线”，Edward Hirshfield等人发明。公布这项美国发明是将它完整地在这里引入参考。其它对于天线以及对于整个通信有效负载适合的实施例在美国的专利申请序列号08/060,207中给出描述，该发明在1993年5月7日归档，题目为“移动通信卫星有效负载”，由Fdward Hirefield等人发明。这里还引入美国专利申请序列号08/189,111做为参考，该发明在1994年1月31归档，题目为“幅度递减的有源发射相控阵列天线”，由FdwardHirefield发明。
依据本发明，通信有效负载10包括一个增加通信有效负载的效率的机制，这是通过检测通信需求，并应用该信息改变从卫星供电系统提取的功率而实现的。出于这种考虑，这里提供了信号强度测量模块18，它的输入连接到接收天线12的输出。这一点的信号强度或功率表明该卫星的全部用户需求(这里交替使用接收功率和接收信号强度)。检测到的信号强度或功率被提供到一个控制器20那里，比如是一个中央处理单元(CPU)，控制器产生多个数字控制信号20a以控制直流/直流变压器22。直流/直流变压器通过卫星电力总线22a(VIN)连接到远程连接的卫星电池24和远程连接的太阳能阵列26。电池的势能以UBAT表示，而由太阳能阵列26产生的势能以VSOL表示。直流/直流变压器受控于数字输入20a，来改变该变压器22的输出。变压器22的输出电压以VO表示。直流/直流变压器22的输出用于以下面的方式向放大器14供电，即在低用户需求阶段，提供低电压，而在高用户需求时提供高一些的电压。通过改变供给放大器14的电压，放大器的功耗成为需求的函数。下例只为了说明，VO在2V直流电压和8V直流电压间变化。
依照本发明的另一个观点，如以下详述，提供了一个改进的直流/直流变压器22，它解决了当变压器必须有很大的压降时，效率降低的问题。即，当减小变压器22的输出电压时，VO和VIN之间的电压差必须在变压器22两端降下。在常规的直流/直流变压器设计中，这将降低变压器的效率。任何这种变压器效率的降低都将会抵效在低用户需求期间，使输出放大器14工作在降低功率电平而提供的效率增加。
应注意，提取功率与其输出功率成正比变化的放大器是已知的，如C类或A-B类放大器。这些放大器在把消耗的功率与产生的信号功率之比做为唯一标准时，可看作能有效地进行操作。然而，同时支持多个信号的卫星通信系统要求放大器工作在它们的线性区域，并能够产生低失真和低的多个信号之间的干扰。C类放大器是非线性的，因为它们改变、截断或限制经过它们的信号。A-B类放大器可以被做为线性，但它们在信号功率接近放大器的最大功率值时也会使信号失真。
用另一种方法，推-拉(push-pull)放大器是线性的，并消耗功率与信号功率成正比变化。但是，在当前的半导体器件技术中，使用推-拉放大器还不现实。这是由于相配的，可用负相和正相电源供电(如PNP和NPN晶体管)的有效的固态器件，以及能够在卫星系统中典型使用的微波频段上工作的有效的固态装置还不存在。
在一个目前优选的本发明的实施例中，场效应管(FET)被用于高功率放大器阶段。场效应管FET在一个很宽的初始供电电压范围内基本上保持线性。例如，场效应管能够在2到8V的供电电压范围内，以接近于常数的增益工作。在这种情况下，如果2V被用作供电电压VO，能够产生的最大放大功率即是最小值。相反，当VO设为8伏时，最大放大功率即是最大值。最大信号功率的范围在这个例子中为(8/2)2＝16(12dB)。放大器14消耗的功率也以相似的方式变化。
因此，本发明教授一种信号放大器(最好是场效应管)的应用，它在一个很宽的动态范围内以与需求大致成比例的功耗工作在线性方式下(名义上A类或A-类A-B类是这样)。
通信需求最好在转发器的低噪声放大器部分3(参见图1)被检测。信号强度测量模块18包括一个信号强度检测器18a和一个模拟到数字(A/D)转换器，后者送数字信号18b到控制器20。信号强度检测器可能只是一个二极管检测器。信号强度检测器18a也可以是一个基于噪声的检测器，它输出一个接收噪声成分已被除去的信号。一种适合的实现基于噪声检测器的技术是使用两个二极管检测器。第一个二极管检测器检测带外的接收信号，第二个二极管检测器放在第一个滤波器8或图1中的低噪声放大器3之后，检测带内接收信号。然后一个差分放大器可被用于输出一个代表带外和带内接收信号差别的信号，于是，该信号也可代表接收到的全部用户信号集合的功率电平。控制器20使用这个数字接收信号强度信息计算出一个值，送到数字信号链路20a上，命令直流/直流变压器22产生一特定电压VO，提供给场效应管放大器14。控制器20通过计算机软件，使得能够计入控制过程中有必要保证操作稳定性的任何细微变化，同时还要提供必需的有效性。
对于这一点，控制器20可以利用检测到的接收功率和对应的发射机输出功率之间的线性关系。控制器可以进一步在确定VO和发射机14的输出功率时，考虑放大器的环路增益(检测到的输入功率)和环路滤波特性(检测到输入功率变化的最大速率)。控制器20可以有选择为VO确定一个值，该值是基于以经需求的一个预测需求的函数。另一种方法中，当时的时间和地理位置可以被考虑在下面一段时间如，5分钟之内预测用户需求的期望值。用这种方式，当在白天的若干小时内接近一个大的都市地区时，VO值可以设为提供全部发射机功率。依照来自地面控制器在遥测链路上接收的信息，可以部分或完全控制发射机放大器14的输出功率电平，这种方式也被包含在本发明范围内。
如前所述，本发明的另一观点是使用直流/直流变压器，以有效地产生变化的供给电压VO和由之产生的驱动高功率场效应管放大器14所必需的重要功率。在这点上，变化的电压是通过改变脉冲串的接通时间百分率产生的，该脉冲串用于驱动直流/直流变压器22内部的斩波器和积分滤波器。
图3用于说明一个常规的卫星直流/直流变压器。由卫星的电池或太阳能阵列提供的直流电压，在变化占空比的多谐振荡器控制下32被模块30斩波，变成交流信号。交流信号经过模块34的整流和模块36的滤波后提供输出电压。输出电压被检测到，并由比较器40将它与一固定电压参考值38做比较。比较器40的输出表明在输出电压的对于参考电压在一个很小范围内有偏离。这个信号用于控制多谐振荡器32的占空因子或周期，从而提供一个闭合环路控制系统，将输出电压维持在由固定参考电压38指定的预定电压电平上。
这样的变压器在输出电压下降时效率会变低。这主要是由于使用了二极管整流器34来整流被斩波的(交流)电压的缘故。这种二极管具有至少0.6伏的典型压降。当需要这种变压器产生低电压时，(例如2伏)二极管上0.6伏的压降导致基本损耗为1-212.6或23％。如果，举例来说明，图2中的高功率放大器14需要1000瓦功率，由于整流二极管34的损耗，必须额外产生230瓦功率。
为了避免这种功率浪费，以及随之而来的效率降低，本发明的直流/直流变压器采用了功率场效应管FET(见图4模块42)，通过反相器32a的输出，它和斩波信号同步开启。在图4中，驱动斩波器的信号被称为脉宽调制(PWM)信号，而驱动同步整流器42的反相信号被称为PWM*信号。许多功率场效应管FET表现出低电阻特性(例如当几个场效应管并联时电阻值低至几个毫欧姆)。于是使用场效应管FET来组成同步整流器42，将效率的损耗从上面指出的二极管情形的23％降到低于5％。
必须认识到，对反相器32a产生PWM*信号的叙述是一种简化。在实际中，要将适当的时延插入到PWM或PWM*信号的接通过程中，以确保两个信号不同时作用。这会防止S1和S2同时导通。对PWM和PWM*时间的控制也用于控制每个MOSFET开关内部无源体源漏二极管。
同样在图4中表示出的是数模D/A转换器的应用，它为比较器40提供很宽范围内的参考电压。数模转换器44的输入连接到图2中控制器20的数字信号线20a输出端。
现在参见图5，它表明本发明的直流/直流变压器22中功率传输部分的一个简化原理图。输入直流电压(VIN)被称为开关1(S1)的场效应管斩波。
S1的栅极被连接到PWM信号。这种安排被称为非隔离补偿式拓扑结构。在图5中，一个常规的反向受阻二极管被一个由PWM信号驱动的功率N道MOSFET(S2)替代。于是S2起到图4中同步整流器42的作用。在电感L和电容C的作用下，得到的输出直流电压被平滑并滤波，然后提供给放大器14电源电压VO。
图6是一个更详细的原理图，它说明依照本发明使用5自举电容CB，来产生反向开关S1(S1)增强电压。在这种情形下，一个偏电势VB(例如+15伏)通过一个绝缘二极管D被施加到一个结点，该结点被连接到CB和由T1和T2组成的达林顿晶体管对集电器。达林顿对的基极由PNM信号经由缓冲器B驱动。经缓冲的PWM信号同时驱动N道MOSFET开关S3的栅极。达林顿对的射极和S3的源极被连接到反向开关S1的栅极。其中，CB被连接在未调整的直流电压和偏电势VB之间，增强的栅极驱动提供给反向开关S1。在实际中，变压器22由5个互相交叉的级别组成，其中每个具有如图6所示的结构。
在操作中，PWM信号有效时，打开开关S3和由T1和T2组成的达林顿对。达林顿对起到与连在S3的源极和VB之间的上拉电阻相似的作用，从而增加栅极的驱动和减小反向开关S1的开关时间。
本项技术的一个优点在于与常规的漂移供电相比较，它具有更高的操作效率。这项技术也是很经济的，同时适合应用于混合电路。直流/直流变压器借助该电路取得的效率在低功率和低电压(例2伏)时大于82％，在最大电压(例如8伏)和最大功率(例如1300瓦)时大于93％。
当本发明和美国专利5,283,587中公开的有源发射相控阵列结合在一起使用时，可以提供卫星整体有效负载效率的非常显著的增加。这一点是确切的，因为至少对于美国专利5,283,587，图4中放大器40和42的运作功率，相对于相控阵列发射天线的每个单元，可以一致地作为通信需求的函数来变化。
在美国专利5,283,587中公开了一项技术，它可以只使用相控阵列天线的可变相位系数产生高效率的多个波束。只通过应用相位，阵列中心每个有源元在同一时刻具有相同的功率。做为结果，变化发射功率电平的影响对所有的放大器都是相等的。有源设备，不管它们的瞬时转移特性多么的呈线性，在不同功率电平时它们的表现都不同。依据美国专利5,283,587中公开的发射相控阵列，所有的单元都同时面临相同的信号环境，因此它们在相对基础上为每个信号保留相位信息。这使得在一个很宽范围的操作条件下能够保持天线波束的形状。
尽管在当前，本发明的一个优选的实施例非常适合于应用在LEO通信卫星群体中的个体卫星上，本发明的主旨并不仅限于这个重要的应用。举例说明，本发明的宗旨可被普遍应用到发射机应用的各种形式中，基于地面和基于宇宙空间都可，对于非LEO也一样，如地面同步卫星系统。此外，尽管在优选的实施例中，通信信号采用扩展频谱形式；其它信号形式，如时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)也可以被采用。
因此，在借助了一个优选实施例部分地展示并描述了本发明时，那些在技术上很有经验的人员将会理解，在不偏离本发明的范围和主旨的情况下，可以做一些形式和细节上的改动。
权利要求
1.操作通信信号发射机的方法包括以下步骤接收通信信号；检测接收到的通信信号的信号强度；依据检测到的信号强度调整电源输出，该输出提供通信信号发射机放大器的运行所需功率，从而当检测到的信号强度增加时，提高电源的输出，在检测到的信号强度减小时，降低电源的输出；以及使用通信信号发射机放大器放大接收到的通信信号。
2.权利要求1提出的方法，其中检测步骤包括从接收到的通信信号中提取噪声成分的步骤。
3.权利要求1提出的方法，其中调整步骤包括以下几步将脉冲宽度调制信号的占空比设置成至少为检测到的信号强度的函数；使用脉宽调制信号驱动开关设备，将一原始的直流信号源斩波成交流信号；以及使用一反相脉宽调制信号同步整流该交流信号，从而从电源得到一直流输出，提供通信信号发射机放大器的运作功率。
4.操作卫星的通信有效负载的方法包括以下步骤接收多个用户的通信信号；至少从接收到的部分通信信号中检测出对通信有效负载的需求；将接收到的通信信号作频谱搬移；依据检测到的需求，调整电源输出，该电源输出提供通信有效负载信号发射机放大器的远行所需功率，从而当检测到的需求增加时，提高电源的输出，当检测到的需求减少时，降低电源的输出；以及使用通信信号发射机放大器放大频谱搬移后的通信信号。
5.权利要求4中提出的方法，其中检测步骤包括从接收到的通信信号中提取噪声成分的步骤。
6.权利要求4中提出的方法，其中调整步骤包括以下几步设置脉宽调制信号的占空比至少为检测到的需求的函数；使用脉宽调制信号驱动器开关设备，将初始的直流信号源斩波成一交流信号；以及使用一反相脉宽调制信号同步整流该交流信号，从而从电源得到一直流输出，提供通信信号发射机放大器的运作功率。
7.权利要求6中提出的方法，其中同步整流步骤包括使用反相脉宽调制信号驱动第二开关设备一步。
8.权利要求6中提出的方法，其中第一开关设备由一个场效应晶体管(FET)构成，该场效应管连接在初始的直流电源和同步整流器之间，且其中驱动的步骤包括使用自举电容器一步，该电容器连接在同步整流的交流信号和预定义的偏电势之间、用于增强连到场效应管栅极的脉宽调制信号，从而缩短场效应管FET的开合时间。
9.通信信号转发器包括接收机，用于接收通信信号；检测设备，用于检测收到的信号的信号强度；发射机放大器，用于放大收到的通信信号；电源，用于为发射机放大器提供运行功率；以及调整设备，用于依据检测到的信号强度调整电源的输出，从而在检测到的信号强度增加时提高电源的输出，在检测到的信号强度减小时降低电源的输出。
10.权利要求9中提出的转发器，其中所述的检测设备包括从收到的通信信号中提取噪声成分的设备。
11.权利要求9中提出的转发器，其中所述的调整设备，包括将脉宽调制信号的占空比设置成至少为检测到的信号强度的函数的设备，其中所述的电源包括用于使用脉宽调制信号驱动一开关设备，将初始直流电源斩波成交流信号的设备；以及用于使用一反相脉宽调制信号将交流信号同步检波，从电源得到一直流输出，提供通信信号发射机放大器所需的运作功率的设备。
12.卫星通信有效负载包括接收机，用于接收多个用户的通信信号；用于至少部分地从收到的通信信号中检测出通信有效负载的需求的设备；用于将收到的通信信号作频谱搬移的设备；发射机放大器，用于放大移频后的通信信号；电源，用于为发射机放大器提供运作所需的功率；以及用于依据检测到的需求，调整上面所述电源的输出，从而在检测到的需求增加时，提高电源的输出，在检测到的需求减少时，降低电源的输出。
13.权利要求12中提出的卫星通信有效负载，其中所述的检测设备包括从收到的通信信号中提取噪声成分的设备。
14.权利要求12中提出的卫星通信有效负载，其中所述的调整设备，由将脉宽调制信号的占空比设置成至少为检测到的需求的函数的设备组成；其中所述的电源由下列设备组成使用脉宽调制信号驱动开关器件的设备，它将初始的直流电源斩波成为交流信号；以及用于使用一反相脉宽调制信号将交流信号同步检波的设备，从电源得到一直流输出，提供通信信号发射机放大器所需的运作功率。
15.权利要求14中提出的通信卫星有效负载，其中所述的同步检波设备包括使用反相脉宽调制信号驱动第二开关器件的设备。
16.权利要求14中提出的通信卫星有效负载，其中第一开关器件由一个场效应晶体管(FET)组成，该场效应管连接在初始直流电源和上述的同步检波设备之间，另外，其中所述的驱动开关由一个自举电容器组成，该电容器连接在被同步检波的交流信号和预定的偏电势之间，以增强连到场效应管栅级的脉宽调制信号，从而减小场效应管的开合时间。
17.权利要求12中提出的通信卫星有效负载，其中所述的发射机放大器由多个放大器组成，它们的输出连接到一个相控阵列发射机天线结构的各个元上，相控阵发射机天线结构产生多个波束供地面上的接收机接收。
18.权利要求12中提出的通信卫星有效负载，其中所说的通信卫星负载由一低地球轨道卫星承载。
19.权利要求12中提出的通信卫星有效负载，其中所述的检测设备依据预定的需求进一步检测需求。
20.用于低地球轨道通信卫星的卫星通信有效负载包括接收机，用于接收多个用户的扩展频谱通信信号；用于至少部分地从收到的扩频通信信号中检测出对通信有效负载的需求的设备；用于将收到的通信信号作频谱搬移的设备；大体上呈线性的多个发射机放大器，用于放大移频后的扩频通信信号，所述的多个发射机放大器的输出连接到一个相控阵列发射机天线结构的各个单元上；电源，用于为上述的多个发射机放大器提供需要的运作功率；以及用于依据检测到的需求调整上述电源的输出，使得在检测到的需求增加时，提高电源的输出，在检测到的需求减少时，降低电源的输出。通过这种方式，上述多元发射机放大器的功耗依据检测到的需求进行改变。
全文摘要
一种操作通信信号发射机的方法及其装置，包括，接收通信信号；检测收到的信号强度，依据检测的信号强度调整电源输出，放大器放大收到的通信信号，检测步骤包括提取噪声成分。调整步骤将占空比设置成至少为信号强度的函数；使用脉宽调制信号驱动开关，利用反相脉宽调制信号作同步检波。
文档编号H04B1/04GK1131849SQ95118598
公开日1996年9月25日 申请日期1995年11月8日 优先权日1994年11月8日
发明者E·希施菲尔德, R·A·韦迪曼, S·坎特 申请人:太空系统/罗拉尔有限公司