[实用新型]一种小型化卫星通信机收发一体射频模块结构

说明书

本实用新型提供了一种小型化卫星通信机收发一体射频模块结构，涉及卫星测控技术领域。本实用新型的收发一体射频模块，包括射频单元和基带，射频单元接口均处于模块的物理边缘，在实现射频单元和基带的直接可靠连接的同时，可以将模块的物理尺寸进行最大化的利用，同样可以确保模拟信号输入输出连接线的长度到最短，减小插损。该结构设计适用于U/V/L/S频段，也可以通过正反安装射频单元的方式扩展应用于卫星通信机的X波段以上频段，提高模块的普适性。通过本实用新型的技术方案，提高了卫星通信机的集成度，有利于提升卫星综合电子系统的小型化和通用化设计。

技术领域

本实用新型涉及卫星测控技术领域，具体而言，涉及一种小型化卫星通信机收发一体射频模块结构，含物理结构和信号链路结构。

背景技术

卫星的小型化、模块化一直以来均是卫星发展的一个趋势，近年来，国内外小卫星/立方星的发展态势强劲。采用商用现货部件和标准、模块化的设计，比其他卫星研制发射成本更低，周期更短；发射灵活，可快速组网，建立星座；立方星正成为军民用航天发展不可忽视的重要系统。当前立方星小卫星等的最大特点是标准化和模块化，而业内也一直在为进一步实现卫星的小型化和模块化而努力，甚至希望能够使各单元做到即插即用。

射频模块包括射频单元和基带，射频单元是具备信号数模转化、变频、放大、滤波等功能，射频单元与基带一起，完成信号的收发处理，实现卫星无线通信。射频单元与基带存在接口，如何设计好该接口，实现接口的可靠性、安装的方便性、模块的小型化一直是设计师考虑的方向。

以往，设计师们在设计射频模块时，常常依据具体项目而设计接口和模块结构，这样虽然能够契合项目要求，但是与模块化设计、工业化生产、批量快速等商业航天需求不符，本公司在经历多个商业卫星模块设计后，基于模块化和小型化的思路，明确基带和射频单元接口，设计了一种小型化卫星通信机收发一体射频模块结构。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中卫星通信机收发一体和小型化设计，满足应用需求。

针对上述问题，本实用新型提出了一种小型化卫星通信机收发一体射频模块结构，通过引入高可靠性接口降低模块复杂度并优化电路结构实现，通过将模块发射的调制单元放置于基带中，减少因IQ信号连接不佳导致的发射性能等问题的发生，降低收发一体模块信号链路结构的复杂度。射频单元接口均处于模块的物理边缘，在实现射频单元和基带的直接可靠连接的同时，可以将模块的物理尺寸进行最大化的利用，同样可以确保模拟信号输入输出连接线的长度到最短，减小插损。该结构设计适用于U/V/L/S频段，也可以通过正反安装射频单元的方式扩展应用于卫星通信机的X波段以上频段，提高模块的普适性。通过本实用新型的技术方案，提高了卫星通信机的集成度，有利于提升卫星综合电子系统的小型化和通用化设计。

本实用新型的小型化卫星通信机收发一体射频模块结构，包括射频单元和基带，射频单元接口包括中频输出接口、调制信号输入接口，射频信号输入接口、射频信号输出接口、接收单元接口和发射单元接口，基带接口包括接收中频输入接口、调制信号输出接口、接收单元接口和发射单元接口，其特征在于，射频单元接口和基带接口均位于物理结构的边缘，确保射频单元与基带的输入输出连接线的长度最短。

可选的，接收单元信号链路结构包括低噪放模块、变频模块、放大滤波模块，变频模块采用两级变频，并在电路板正反面进行接收单元各功能模块布局。

可选的，发射单元信号链路结构包括功放模块、预推模块、调制模块，将调制器、PLL单元放置于基带中，将预推模块和功放模块置于发射单元内。

可选的，收发一体射频模块结构适用于U/V/L/S频段时，射频单元的发射单元和接收单元一体化设计，基带的接收中频输入接口、调制信号输出接口、接收单元接口和发射单元接口均位于基带同侧。

其中，射频单元接口的中频输出接口、调制信号输入接口、射频信号输入接口、射频信号输出接口位于同一平面，接收单元接口和发射单元接口位于射频单元的正下方左右侧。