一种支持Ka频段的卫星载荷工作频率快速配置装置的制作方法

本发明涉及一种支持ka频段的卫星载荷工作频率快速配置装置，涉及卫星通信信号处理领域。

背景技术：

1、近年来，随着低轨卫星互联网频率干扰规避和频谱监测需求，基于低轨卫星星地链路工作频点快速切换是目前卫星通信领域的研究热点之一。目前传统的星地通信链路多采用固定频点方式或者通过can总线分别完成收发通道的频点配置。can总线是一种串行通信协议总线，通常采用500kbps通信速率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提出的一种支持ka频段卫星载荷工作频率快速配置方法，本发明实现简单，设备轻型化，可支持链路的工作频点快速配置，适配各类卫星平台以及适应不同区域不同频点的应用场景。

2、本发明是这样实现的：

3、一种支持ka频段的卫星载荷工作频率快速配置装置，包括信号处理模块1、ka微波收发通道模块2、ka相控阵天线模块3；

4、信号处理模块1对业务信号进行调制解调处理，将运控信息的协议转换后输出至ka微波收发信道模块2和ka相控阵天线模块3，并接收ka微波收发信道模块2和ka相控阵天线模块3的健康管理参数和状态信息；还用于对任务规划、工作模式、卫星位置、待指向目标位置的综合信息进行解析，根据解算数据通过lvds接口配置ka微波收发通道模块2的工作频点，通过lvds接口配置ka相控阵天线模块3的工作模式与角度指向值；

5、ka微波收发通道模块2将信号处理模块1输出的信号进行上变频、信号放大处理，将ka相控阵天线模块3输出的信号进行下变频、放大处理；同时，接收并解析信号处理模块1下发的运控信息，完成本振频点调整，并将自身工作状态信息输出至信号处理模块1；

6、ka相控阵天线模块3将ka微波收发信道模块2输出的信号包进行功率分配、滤波、移相、驱动级放大处理，并进行发射；此外，将无线接收信号进行低噪声放大、滤波、移相、信号合成处理，输出至ka微波收发通道模块2；同时，接收并解析信号处理模块1下发的运控信息，完成指向调整，并将自身工作状态信息输出至信号处理模块1。

7、进一步地，信号处理模块1包括fpga和cpu；fpga负责业务信号逻辑处理，cpu负责业务波束调度和运控信息协议解算；信号处理模块1的对外接口全部连接在fpga上，通过fpga进行接口管理控制；信号处理模块1通过lvds接口将运控信息发送至ka微波收发通道模块2和ka相控阵天线模块3，lvds接口物理层协议采用50mhz时钟；相控阵天线内部采用spi总线并行4路将移相值和衰减值进行下发；

8、根据任务规划使用要求，信号处理模块1加载软件版本程序并存储各个指向区域的工作频点，按照指向角度信息提取对应的工作频点；信号处理模块1通过sma接口将中频模拟信号发送至ka微波收发信道模块2，并通过lvds接口发送ka微波收发信道模块2的工作频点；ka微波收发信道模块2完成中频信号与射频信号的变频、放大处理，同时解析频点配置指令并完成本振调整；ka相控阵天线3按照信号处理模块1下发的发射波束指向参数完成波束指向并完成无线收发。

9、本发明相比背景技术具有如下优点：

10、1、本发明通过lvds接口高速传输控制信息，实现信息的高速传输。

11、2、ka微波收发信道可在100us时间内完成工作频点的调整；可实现在捷变周期不小于125us的约束下完成双向通信或频谱监测等功。

技术特征：

1.一种支持ka频段的卫星载荷工作频率快速配置装置，其特征在于，包括信号处理模块(1)、ka微波收发通道模块(2)、ka相控阵天线模块(3)；

2.根据权利要求1所述的一种支持ka频段的卫星载荷工作频率快速配置装置，其特征在于，信号处理模块(1)包括fpga和cpu；fpga负责业务信号逻辑处理，cpu负责业务波束调度和运控信息协议解算；信号处理模块(1)的对外接口全部连接在fpga上，通过fpga进行接口管理控制；信号处理模块(1)通过lvds接口将运控信息发送至ka微波收发通道模块(2)和ka相控阵天线模块(3)，lvds接口物理层协议采用50mhz时钟；相控阵天线内部采用spi总线并行4路将移相值和衰减值进行下发；

技术总结
本发明公开了一种支持Ka频段的卫星载荷工作频率快速配置装置，涉及卫星通信信号处理领域。本发明包括信号处理模块、Ka微波收发通道模块、Ka相控阵天线模块；信号处理模块主要完成基带信号处理、微波收发信道与相控阵天线的控制和状态收集、上下行波束角度指向的解算；Ka微波收发通道模块主要完成变频放大，支持工作频点快速配置；Ka相控阵天线模块主要完成信号功率合成/分配、移相、幅值调整以及无线信号收发，完成捷变通信。本发明支持在Ka频段2.5Ghz频率范围内工作频点任意配置切换，切换时间小于100us，可实现在捷变周期不小于125us的约束下完成双向通信或频谱监测等功能，满足不同覆盖区域内不同频点的应用场景。

技术研发人员：张世层,孙艳红,高鹏,王立民,李胜利
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25