[发明专利]X‑Ka频段上变频器及其上变频方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星数据地面接收系统设备链路技术领域，更为具体地，涉及一种卫星数据地面接收系统X-Ka频段上变频器及其上变频方法。

背景技术

随着对地观测技术的进步，星地链路需要传输的数据量越来越大，信息码率越来越高，因而所占用的带宽也越来越宽，但现有的星地链路却不能满足大数据量的传输，这就使得遥感信息与星地链路的数据传输能力之间的矛盾日益凸显。

在对地观测卫星数据地面接收系统的上行信号链路中，一般将信号的编码、调制及滤波等在中频进行，然后通过上变频器将频率搬移到较高的频段，最后接入到低噪放大器经信号放大后，馈送到发送天线接收端，实现下行信号的模拟。上变频器作为卫星地面数据接收系统上行链路的关键设备，其性能的好坏直接影响到上行链路的性能指标，同时也影响着信道链路检测的水平。

由于目前的对地观测卫星数据普遍采用S/X频段进行下传，而相应的地面接收系统也基于S/X频段来建设。为了解决遥感信息与星地链路的数据传输能力之间的矛盾，现阶段国内外航天任务也由现在的S/X频段向Ka频段转变。然而，目前并没有在轨的低轨Ka频段遥感卫星，因此，如果要采用Ka频段进行卫星数据的下传，需要对其相应的地面接收系统的设备进行升级。在遥感卫星数据接收系统建设和升级中，对上行链路的上变频器的研制提出更高、更新的技术要求。另外，在接收系统标校测试过程中，因涉及野外测试，上变频器的便携性设计要求更为突出。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种X-Ka频段上变频器及其上变频方法，以将X频段的信号上变频至Ka频段，实现Ka双频段输出和上变频器的小型化设计。

本发明提供X-Ka频段上变频器，包括：一级变频单元，用于将输入的X频段的信号进行上变频；其中，一级变频单元还包括分路器，用于将上变频后的信号进行分路；其中，分路器分出的其中一路信号为二级变频单元的输入信号，分出的另一路信号直接输出；二级变频单元，用于将分路器分出的输入信号接入后进行上变频并输出；控制器，用于对一级变频单元和二级变频单元进行控制。

其中，一级变频单元包括：第一处理模块，用于通过滤波器、衰减器和放大器将输入的X频段的信号进行处理后输出；第一混频器，用于将第一处理模块输出的信号与Ka频段的一级本振进行混频；第二处理模块，用于将第一混频器混频后的信号通过第二选控开关接入并滤波处理后，通过第三选控开关输出Ka频段1信号；第三处理模块，用于通过放大器、衰减器、滤波器将第三选控开关输出的Ka频段1信号进行处理后输入到分路器；所述控制器根据网络配置指令对一级本振的本振点频和第二、三选控开关进行控制。

其中，二级变频单元包括：第一选控开关，用于对分路器分出的其中一路信号选控接入；第四处理模块，用于通过放大器将第一选控开关接入的信号进行增益调整处理后输出；第二混频器，用于将第四处理模块输出的信号与Ka频段的二级本振进行混频；第五处理模块，用于通过滤波器、放大器、衰减器将第二混频器输出的信号进行处理后输出Ka频段2信号；控制器根据网络配置指令对二级本振的本振点频和第一选控开关进行控制。

另一方面，本发明提供一种X-Ka频段上变频器的上变频方法，其中，上变频器为上述的上变频器；该上变频器的上变频方法包括：

通过控制器对一级变频单元和二级变频单元进行控制；在一级变频单元中，将输入的X频段的信号通过一级变频单元上变频后，通过一级变频单元中的分路器进行分路；其中，分路器分出的其中一路信号通过第一选控开关接入到二级变频单元，分出的另一路信号直接输出；在二级变频单元中，二级变频单元对第一选控开关接入的信号进行上变频并输出Ka频段2信号。

利用上述根据本发明的X-Ka频段上变频器及其上变频方法，能够将X频段的信号上变频至Ka频段，从而实现Ka双频段输出，同时还能够实现上变频器的小型化设计。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的X-Ka频段上变频器的第一逻辑结构框图；

图2为根据本发明实施例的X-Ka频段上变频器的第二逻辑结构框图；