一种高通量卫星共用行放C/I性能提升设计方法与流程

本发明涉及一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，属于卫星通信。

背景技术：

1、高通量卫星(hts)为采用多点波束和频率复用技术、在同样频谱资源的条件下，整星通量是传统固定通信卫星(fss)数倍的卫星，可以运行在任何频段，通量有大有小，取决于分配的频谱和频率复用次数。

2、hts卫星频率复用技术带来一些问题，当2个或更多的波束使用同一频段频率时，由于天线波束滚降和旁瓣不为零，在同一覆盖区就会接收到2个或更多波束发射的同一频率，产生波束间的同频干扰。另一方面，hts卫星转发器通道中的调制信号频谱是宽带的，如果转发器临近通道功率抑制能力的弱也会带来波束间的干扰。点波束技术会引起的波束间干扰，降低效率。如果增加波束间的距离，可以降低干扰，但又减少了频率复用，影响了总的通量。

3、随着hts卫星对容量需求的不断提升，hts卫星的波束数量在不断增加，对应的卫星转发器通道数量也不断增加。随之，hts卫星有效载荷转发器系统受重量、结构、功耗等方面的因素限制，hts卫星前向转发器(关口站至用户链路)需要按照临近通道共用功率放大器(通常为行波管放大器，简称行放)的方式进行设计以支持更多的波束通道设计，对变频器输出的信号按照共用行放的波束数量分别进行滤波后进入行放，滤波器对单波束通道的带外抑制性能较差，临近通道无抑制，使得通道的c/i性能较差。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，通过对有效载荷频率复用的通道组合关系进行重排列，实现每一个通道进行通道化滤波，从而提升通道的滤波性能来实现有效载荷c/i提升。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，所述卫星有效载荷前向波束下行通道至少包括3个以上频点通道，存在2个以上频点通道共用行放，对波束覆盖区内c/i性能的影响因素分析，在波束下行信号进行转发过程中，最大影响因素为变频后的滤波性能；

4、将变频后完成分路多通道滤波的有效载荷频率复用通道组合关系进行重排列，采用间隔通道信号合路处理，再共用功率放大器，提升变频后的滤波性能，提高波束覆盖区内c/i性能。

5、优选的，间隔通道信号合路处理，所述间隔通道的通道数根据频率规划情况确定，间隔1个或多个。

6、优选的，选择合路的间隔通道内信号为不同来源信号，即两路信号不是来自同一宽带信号。

7、优选的，选取合路的两路信号为不同极化的通道信号。

8、优选的，若通道滤波器滤波性能降低，如果保护带宽不变，则通道的带内波动性能、时延波动性能将得到提升。

9、优选的，若通道滤波器滤波性能降低、且通道的带内波动性能、时延波动性能出现余量过剩时，减小通道间的保护带宽，获得通道带宽使用收益。

10、优选的，波束下行信号进行转发的电路为：波束输入变频器，变频至用户频点；功分器接收变频器输出信号，分成若干路信号并分别输入一个通道滤波器进行滤波处理，间隔通道滤波器的输出信号合路，生成的各合路信号分别输出至功率放大器，各功率放大器对信号放大处理后通过输出双工器进行单频点通道的输出滤波，得到用户所需波束。

11、优选的，所述通道滤波器为窄带滤波器。

12、本发明与现有技术相比的优点在于：

13、(1)本发明获得良好的通道近带抑制性能，通过间隔通道组合共用行放形式的设计，每个转发器通道均可获得通道滤波器和输出多工器对通道带外抑制性能的收益，从而获得更好的带外抑制性能，减小对临近通道的干扰，显然能获得有效载荷c/i性能的提升。

14、(2)本发明可以提升频谱利用效率性，hts卫星有效载荷c/i性能是由转发器和天线的性能共同决定的，当转发器的通道抑制性能对有效载荷综合的c/i性能影响较小时，可以减小通道见得保护带宽，以获得更宽的通道频率带宽，提升频率利用率。

15、(3)本发明具有良好的扩展性和普适性，对2个或多个通道共用行放的hts卫星转发器通道设计均适用，对同类设计需求的通信系统可参考使用。

技术特征：

1.一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，所述卫星有效载荷前向波束下行通道至少包括3个以上频点通道，存在2个以上频点通道共用行放，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，其特征在于，间隔通道信号合路处理，所述间隔通道的通道数根据频率规划情况确定，间隔1个或多个。

3.根据权利要求1或2所述的一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，其特征在于，选择合路的间隔通道内信号为不同来源信号，即两路信号不是来自同一宽带信号。

4.根据权利要求3所述的一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，其特征在于，选取合路的两路信号为不同极化的通道信号。

5.根据权利要求1所述的一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，其特征在于，若通道滤波器滤波性能降低，如果保护带宽不变，则通道的带内波动性能、时延波动性能将得到提升。

6.根据权利要求1所述的一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，其特征在于，若通道滤波器滤波性能降低、且通道的带内波动性能、时延波动性能出现余量过剩时，减小通道间的保护带宽，获得通道带宽使用收益。

7.根据权利要求1所述的一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，其特征在于，波束下行信号进行转发的电路为：波束输入变频器，变频至用户频点；功分器接收变频器输出信号，分成若干路信号并分别输入一个通道滤波器进行滤波处理，间隔通道滤波器的输出信号合路，生成的各合路信号分别输出至功率放大器，各功率放大器对信号放大处理后通过输出双工器进行单频点通道的输出滤波，得到用户所需波束。

8.根据权利要求7所述的一种高通量卫星共用行放c/i性能提升设计方法，其特征在于，所述通道滤波器为窄带滤波器。

技术总结
本发明公开了一种高通量卫星共用行放C/I性能提升设计方法，在波束下行信号进行转发过程中，通道滤波性能影响波束覆盖区内C/I性能；所述通道滤波性能最大的决定因素为变频后的滤波性能；通过对变频后信号进行分路多通道滤波处理，再进行间隔通道信号合路处理，提升滤波性能。本发明可以获得较好的通道带外抑制性能，临近通道抑制性能较宽带滤波方式明显提升。按照12％保护带宽的频率规划，临近通道临近边频的抑制能力一般在15dB以上，中心频点的滤波性能可达到30dB左右，再考虑输出滤波器的通道间抑制性能，系统会获得良好的通道C/I性能。

技术研发人员：李晓,张睿奇,杨亚宁,张茁,任健,张园园
受保护的技术使用者：西安空间无线电技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1