[发明专利]面向空间信息网络的光和微波混合传输系统

权利要求书

1.面向空间信息网络的光和微波混合传输系统，其特征在于，该传输系统限定在用于空间信息网络，支持全天候不间断的通信方式，包括支持空间信息网络的地面收发装置和卫星收发装置；地面收发装置通过空间链路采用激光或者微波方式与卫星收发装置建立通信；

其中，面向空间信息网络的地面收发装置包括地上光与微波信号发射系统、地上光与微波信号接收系统、地上跟瞄子系统；地上跟瞄子系统分别通过微波判决信号和光发射天线姿态调整信号分别来控制地上光与微波信号的发射系统和地上光与微波信号接收系统来实现激光或者微波的发射和接收；

面向空间信息网络卫星收发装置包括卫星上光与微波信号的接收和交换转发系统、卫星上光与微波信号发射系统、卫星上跟瞄子系统，卫星上跟瞄子系统分别与卫星上光与微波信号的接收和交换转发系统、卫星上光与微波信号发射系统连接，用于控制卫星上信号的接收和发射系统来实现激光或者微波的发射和接收。

2.如权利要求1所述的面向空间信息网络的光和微波混合传输系统，其特征在于：面向空间信息网的地上光与微波信号发射系统包括光与微波的信号产生单元、第一光放大器、第一微波放大器、光发射天线、第一微波发射天线、光纤、微波同轴电缆线和微波信号控制单元；光与微波的信号产生单元包括光波信号源、微波信号源；

具体的：光波信号源通过光纤连接到第一光放大器，第一光放大器的输出经过光纤连接至光发射天线，从而实现光信号的发射；微波信号连接至第一微波放大器，第一微波放大器的输出连接至第一微波发射天线实现微波信号的发射；其中微波信号控制单元，通过提取卫星收发装置上信号中的控制指令实现微波或者光信号发射的切换，光放大器为拉曼光纤放大器。

3.如权利要求2所述的面向空间信息网络的光和微波混合传输系统，其特征在于面向空间信息网的地上光与微波信号接收系统包括第一微波信号的解调和处理单元、第一微波接收天线、第一光纤耦合模块、第二光放大器和第一光电检测器；

具体的：地上跟瞄子系统中的信号通过第一光纤耦合模块连接至第二光放大器，经过第二光放大器连接至第一光电探测器，从而实现光信号的接收；面向空间信息网的地上跟瞄子系统中的信号连接至第一微波接收天线，第一微波接收天线接收的信号连接至第一微波信号的解调和处理单元完成微波信号的解调。

4.如权利要求3所述的面向空间信息网络的光和微波混合传输系统，其特征在于光波信号源包括光波信号的产生模块和光波信号的调制模块；

光波信号的产生模块中光波信号的产生是基于光纤激光器的方式或者空间光器件搭建的方式；光波信号的调制模块包括射频微波信号源、光调制器和光波源；光波源的输出端连接至由射频微波信号源驱动的光调制器完成光波信号的发射；其中，光调制器为电致吸收调制。

5.如权利要求4所述的面向空间信息网络的光和微波混合传输系统，其特征在于面向空间信息网的卫星上光与微波信号的接收和转发交换系统包括卫星上光信号的接收系统、卫星上微波信号的接收系统；

其中：卫星上光信号的接收系统包括光接收天线、第二光纤耦合模块、第三光放大器和第二光电探测器；光接收天线将接收的光信号通过第二光纤耦合模块耦合到光纤中，耦合后的信号通过第三光放大器达到第二光电探测器实现信号的光电转换，第二光电探测器输出连接至光与微波信号交换转发处理系统；

具体地，光与微波信号交换转发处理系统包括微波信号的处理单元、基带交换矩阵、光信号的调制单元、光域信号的交换矩阵、数据信号的重构和发射模块；微波信号的处理单元输出一路连接至基带交换矩阵，实现信号的电域交换；卫星上微波信号的接收系统包括第二微波的接收天线、第二微波信号的解调和处理单元；卫星上跟瞄子系统输出信号到达至第二微波接收天线连接至第二微波信号的解调和处理单元完成微波信号的解调；微波信号处理单元输出另一路信号和基带交换矩阵输出的信号进入到光信号的调制单元，在光信号的调制单元中完成信号的转发和光域内信号的交换；经光域信号的交换矩阵后输出后到达数据信号的重构和发射模块完成光信号的交换，转发和发射，所述的调制器为电致吸收调制器。