一种低轨星地链路载荷装置的制作方法

本发明涉及卫星通信信号处理领域，特别是指一种低轨星地链路载荷装置。

背景技术：

1、近年来，随着低轨卫星互联网系统快速建设需求，对其他星座卫星的频率规避是目前卫星通信领域的研究热点之一。由于ka频段具有大带宽、天线增益大等优势，通信卫星通常采用ka频段载荷建立星地链路；受限于ka频率资源匮乏，不同星座卫星间的频率可能会发生干扰，因此后续要考虑对已在轨卫星的频率规避。目前，为了规避这种干扰，通常采用的方法包括：1)合理的频率规划，不同卫星之间的采用不同的工作频率；受限于itu标准和频带资源，此方法通用性低；2)频率复用，不同卫星采用频率复用技术；互相干扰时进行关机操作，保障优先级高任务；此方法需不同卫星运营商间不断进行协商，沟通成本大。3)功率控制，通过控制卫星发射功率，使得信号在地面接收站点处的功率达到最佳接收水平，减少干扰的可能性；此方法会降低链路传输能力，星地效能降低。

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一种低轨星地链路载荷装置，本发明实现简单，适合星座卫星自主运行，可支持链路的自适应频率规避调整，适配各类卫星平台以及适应不同区域规避不同频点的应用场景。

2、本发明是这样实现的：

3、一种低轨星地链路载荷装置，包括载荷监控模块1、业务信息处理模块2、变频放大模块3、相控阵天线模块4；

4、载荷监控模块1实时解析地面控制中心上注的任务规划集和控制指令信息，用于星地链路的资源状态管理，并存储有地面运控中心上注的规避原则；载荷监控模块1根据业务信息处理模块2上报的本星服务区域和星地链路工作状态参数判断是否需要启动规避操作，如果需要启动，则进行工作频点选择，通过高速lvds接口配置变频放大模块3的频点调整指令，并配置相控阵天线模块4的角度指向参数值；

5、业务信息处理模块2支持用户终端的入网管理和业务通信传输服务，并将入网终端位置周期性上报给载荷监控模块1；

6、变频放大模块3将业务信息处理模块2输出的信号进行上变频、信号放大处理，并将相控阵天线模块4的射频信号进行下变频、信号放大处理，同时，接收并解析载荷监控模块1下发的控制信息，完成本振频点调整；

7、相控阵天线模块4将变频放大模块3输出的信号进行功率放大和无线发射，同时将无线接收信号进行低噪声放大并输出给变频放大模块3；此外还接收并解析业务信息处理模块2下发的角度信息，完成波束指向调整。

8、进一步地，变频放大模块3支持频点在ka频段2.5ghz带宽内以50mhz步进进行调整，相控阵天线模块4支持ka频段2.5ghz工作带宽。

9、进一步地，载荷监控模块1采用50mhz的随路时钟，通过高速lvds接口配置变频放大模块3的频点调整指令。

10、本发明相比背景技术具有如下优点：

11、1、本发明支持按照地面规划的规避原则进行自主在轨运行，载荷监控模块同时控制地面用户终端和变频放大模块的切换时序，确保星地通信的频点调整时序一致性。

12、2、本发明通过lvds接口高速传输控制指令信息，实现指令信息的高速传输，有效缩短频点调整时间，提升星地效能。

13、3、本发明采用星上自主进行区域判断和工作频点切换，卫星统一用户终端与链路载荷的频点切换时刻，并在通信帧保护间隔内完成切换，切换过程和切换后数据不丢失、不中断。

14、4、本发明采用了频率跳变技术，通过卫星根据地面控制中心规划的频率规则自主判决是否需要进行干扰规避和自主协同卫星与地面终端进行频率同步和切换，在保障业务连续性、服务能力等方面具有优势。

技术特征：

1.一种低轨星地链路载荷装置，其特征在于，包括载荷监控模块(1)、业务信息处理模块(2)、变频放大模块(3)、相控阵天线模块(4)；

2.根据权利要求1所述的一种低轨星地链路载荷装置，其特征在于，变频放大模块(3)支持频点在ka频段2.5ghz带宽内以50mhz步进进行调整，相控阵天线模块(4)支持ka频段2.5ghz工作带宽。

3.根据权利要求1所述的一种低轨星地链路载荷装置，其特征在于，载荷监控模块(1)采用50mhz的随路时钟，通过高速lvds接口配置变频放大模块(3)的频点调整指令。

技术总结
本发明公开了一种低轨星地链路载荷装置，涉及卫星通信信号处理领域。该发明包括载荷监控模块、业务信息处理模块、变频放大模块和相控阵天线模块。载荷监控模块用于解析地面上的任务规划集和控制指令信息，并负责工作频点的自主调整切换和波束指向控制；业务信息处理模块支持用户终端的入网管理和业务通信服务，并将入网终端位置上报给载荷监控模块；变频放大模块完成中频信号与射频信号的变频、放大，并解析载荷监控模块的频点配置指令；相控阵天线模块根据业务信息处理模块下发的发射波束指向参数完成波束指向，并完成无线信号的收发。本发明能够根据地面规划的规避原则自主进行工作频段调整，实现在消除对其他系统干扰的过程中通信正常进行。

技术研发人员：张世层,张冬,孙艳红,韩晓娱,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：2024/5/6