[实用新型]一种卫星测控数传射频通道交叉备份装置及卫星

说明书

本申请公开了一种卫星测控数传射频通道交叉备份装置及卫星，该装置包括：基带处理单元中设置有两个对称的处理单元，两个处理单元的第一端口连接于交叉通道单元的接收中频网络，接收中频网络连接于测控接收天线；两个处理单元的第二端口连接于交叉通道单元的发射中频网络，发射中频网络连接于测控及广播天线；两个处理单元的第三端口连接于交叉通道单元的数传中频网络，数传中频网络连接于数传天线；天线单元至少包括测控接收天线和测控及广播天线，其中，接收中频网络、发射中频网络、数传中频网络、测控接收网络、测控发射网络、数传发射网络均为四端口网络。实现测控、数传和广播单元的融合设计，减少组件间外置连接接口，降低系统的设计难度。

技术领域

本申请涉及卫星测控装置的技术领域，具体而言，涉及一种卫星测控数传射频通道交叉备份装置以及一种卫星。

背景技术

卫星的测控单元主要功能与任务是与地面测控站配合建立双向通信链路，完成星地测控、测距、测速功能。测控应答机一方面接收地面测控站发射的卫星的上行信号(含遥控测量信号)，进行解调、帧同步后，将恢复出的数据输出上行数据帧，解析上行数据帧，得到遥控PCM数据、码钟和锁定信号送综合电子分系统。另一方面，还能够接收来自综合电子分系统的遥测PCM数据和码钟，按照规定的帧格式填入下行数据帧中并对下行数据帧经过调制后，通过下行信道实时向地面测控站发送。

卫星有时候需要实现广播功能，即将卫星需要外发给地面和其他卫星的数据广播出去。广播只发不收，此部分功能一般由一个广播单元实现，或者将广播单元和测控单元融合。

卫星的数传单元负责将卫星的业务数据发送给地面，如图片数据、报文数据、探测数据等，数传单元只发不收，数传速率一般较高，远远超过测控单元的通信速率。

上面介绍到的测控单元、广播单元和数传单元，都具有不同的频段，在卫星上，不同的频段与地面通信需要不同的天线和射频单元。而且每个单元出于高可靠的要求，都会做备份，主机和备份机一般称为AB机，所以需要设置2个测控单元、2个广播单元、2个数传单元。因此，传统的设计需要6套射频发射单元、6个发射DAC、6套发射天线。而且由于测控、广播、数传单元都需要和星务单元(即星务计算机)进行通信，因此也需要针对3个单元设计相应的软硬件接口，并且配备6套连接线。

如图1所示，传统测控AB机由测控网络、收发通道、测控基带三大单元组成。测控网络完成测控接收和发射天线同旋组阵的射频信号分配功能，收发通道完成接收信号的变频和发射信号功率放大功能。

综上所述，由于测控、数传、广播等单元不可以融合，而且在硬件角度上，星务单元与测控、广播、数传单元之间存在多种物理通信接口，因此，传统的卫星综合电子系统存在集成度低、内部组件连接单元多、功耗高、系统级备份程度低、成本高的缺点。卫星的测控、广播、数传三个单元需要更高的集成度。

发明内容

本申请的目的在于：采用一个基带实现测控数传广播信号处理功能，结合四端口网络，实现测控、数传、广播单元的集成设计，减少物理接口，降低硬件电路设计难度和生产成本。

本申请第一方面的技术方案是：提供了一种卫星测控数传射频通道交叉备份装置，该装置包括：基带处理单元，交叉通道单元和天线单元；基带处理单元中设置有至少两个对称的处理单元，两个处理单元的第一端口连接于交叉通道单元的接收中频网络，接收中频网络连接于测控接收天线；两个处理单元的第二端口连接于交叉通道单元的发射中频网络，发射中频网络连接于测控及广播天线；天线单元至少包括测控接收天线和测控及广播天线，其中，接收中频网络和发射中频网络为四端口网络。

上述任一项技术方案中，进一步地，处理单元至少包括处理器、模数转换器DAC、数模转换器ADC；数模转换器ADC的输入端通过第一转换电路连接于处理单元的第一端口，数模转换器ADC的输出端连接于处理器的输入端，其中，第一转换电路为单端转差分电路；模数转换器DAC的输入端连接于处理器的输出端，模数转换器DAC的第一输出端通过第二转换电路连接于处理单元的第二端口，其中，第二转换电路为差分转单端电路。