卫星地面站收发装置及卫星通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种卫星地面站收发装置，包括天线模块和一体化射频模块。所述天线模块包括天线及馈源，所述一体化射频模块包括一壳体，且该壳体上设有与所述馈源连接的连接部，所述壳体上还设有中频接收信号N头、中频发射信号N头、电源N头；所述壳体内部集成有正交模转换器、接收滤波器、发射滤波器、低噪声放大器、功率放大器、第一和第二混频器；所述第一混频器与所述中频接收信号N头相连，所述第二混频器与所述中频发射信号N头相连。本发明专利技术还公开一种卫星通信系统。本发明专利技术提高了装置升级及维护的便利性，在集成化装置的同时降低了成本；提升了系统的可靠性和可扩展性，实现平台化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星通信领域，尤其涉及一种卫星地面站收发装置及卫星通信系统。
技术介绍
卫星通信是指利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信。卫星通信系统主要包括卫星、地面主站、地面终端、地面卫星控制中心四个组成部分。其中，卫星包含一个转发器，用于接收地面站信号，将小信号放大、混频、功率放大，然后再发射到地面站；地面卫星控制中心用于监控卫星状态，并对卫星的轨道、姿态、功率等进行控制；地面主站相当于一个HUB，一方面通过卫星中继与地面终端连接，另一方面通过网关连接到英特网，其射频系统包括收发信机模块，变频模块、功放模块、低噪放接收模块、天线模块及天线伺服模块等；地面终端可以是电话机等语音设备、计算机等数据收发设备、摄像机等视频图像设备，还可以是接收卫星电视信号的电视机。传统宽带卫星通讯系统包括舱外设备和舱内设备。其中，舱外设备包括卫星、舱外天线、射频室内单元和低噪声放大器；舱内设备包括调制解调器、复分接器、话音接口、数据和LAN接口、视频图像接口、卫星电视接收设备、天线伺服跟踪设备及终端设备。卫星地面站收发装置包括所述舱外天线、射频室外单元、低噪声放大器等，主要用于接收或发射信号，以及信号在卫星和舱内设备之间的处理。卫星通信系统实现正常通信的前提是天线波束对准卫星(简称对星)，这里的卫星一般指处于地球赤道上空的同步地球卫星。由于卫星通信系统中的终端天线安装在舰船甲板或汽车顶部上，而舰船和车辆在不停地移动，因此，卫星通信系统的终端天线波束想要始终对准卫星，就必须有效隔离载体的摇摆和移动，即需要建立有效的终端天线跟踪系统和数学模型。目前的跟踪方式主要包括纯机械跟踪、纯相控阵天线电跟踪、机械与电子综合跟踪。由于电子跟踪技术和相控阵天线电跟踪技术一方面还不成熟，另一方面成本非常昂贵，仅在少数军用系统上使用，目前民用系统主要使用机械跟踪技术。一般地，表示收发天线指向的基本参数有三个：表示方向位置的方位角度、表示空间角度的仰角和用于极化匹配的极化对齐角度。方位角度和仰角的计算是移动卫星系统的基础，也是系统初始对星和跟踪卫星的两个基本参数；极化对齐角度主要是保证无论何时何地，天线的极化与卫星束波极化相同。方位旋转即水平旋转，需要+/-300度旋转；极化对齐即俯仰旋转，需要+/-90度旋转。传统的卫星地面站收发装置中，从中频单板到天线模块的馈源之间的各个器件都是分散地连接并没有集成化，各自需要大量线缆或波导连接，走线复杂，可靠性差，安装及维护时施工极其不便，存在一定的安全隐患；在升级频段或装置出现故障需要维修时，往往需要将所述装置整个运送到指定地点由专人维修，不仅费时费力，还增加了投资成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种集成化、平台化的卫星地面站收发装置及卫星通信系统，旨在提高卫星地面站收发装置在升级或维护时的便利性，降低投资成本，同时提高系统的可靠性和可拓展性，实现系统的平台化。为实现上述目的，本专利技术提供一种卫星地面站收发装置，包括天线模块和一体化射频模块。所述天线模块包括天线及馈源；所述一体化射频模块包括一壳体，且该壳体上设有与所述馈源连接的连接部，所述壳体上还设有中频接收信号N头、中频发射信号N头、电源N头；所述壳体内部集成有与所述馈源相连的正交模转换器、与所述正交模转换器相连的接收滤波器和发射滤波器、与所述接收滤波器相连的低噪声放大器、与所述发射滤波器相连的功率放大器、与所述低噪声放大器相连的第一混频器、与所述功率放大器相连的第二混频器；所述第一混频器与所述中频接收信号N头相连，所述第二混频器与所述中频发射信号N头相连。优选地，所述一体化射频模块的连接部与所述馈源通过波导固定连接。优选地，所述卫星地面站收发装置还包括中频收发模块及第一合路器，其中，第一合路器一端设有第一接口，另一端设有第二接口和第三接口，所述第二接口与所述一体化射频模块的中频接收信号N头相连，第三接口与所述一体化射频模块的中频发射信号N头相连；所述中频收发模块包括第二合路器、中频发射单元、中频接收单元，所述第二合路器一端设有第四接口，另一端设有第五接口和第六接口，所述第四接口与所述第一合路器的第一接口相连，所述第五接口与所述中频发射单元相连，所述第六接口与所述中频接收单元相连。优选地，所述第一合路器和所述第二合路器分别包括一个低频腔体滤波器、一个高频腔体滤波器、两个电容，且一个电容连接在所述低频腔体滤波器的输入端和输出端之间，另一个电容连接在所述高频腔体滤波器的输入端和输出端之间。优选地，所述第一合路器和所述第二合路器的发射频段为950-1450MHz，接收频段为1650-2150MHz。优选地，所述卫星地面站收发装置还包括天线伺服模块，所述天线伺服模块的极化电机驱动所述一体化射频模块和所述馈源一起旋转，用于极化对齐。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种卫星通信系统，包括室内设备和室外设备，所述室外设备包括上述卫星地面站收发装置，所述室内设备包括通信终端、卫星电视接收设备，所述通信终端与所述卫星地面站收发装置进行通信；所述卫星电视接收设备用于接收所述卫星地面站收发装置接收到的卫星电视信号。优选地，所述通信终端包括调制器、解调器、复分接器；所述调制器用于调制从终端设备传入所述卫星地面站收发装置的信号；所述解调器用于解调从所述卫星地面站收发装置传入所述终端设备的信号；所述复分接器包括话音接口、数据和LAN接口、视频图像接口，用于传输不同类型的终端设备接收或发送的信号。优选地，所述室内设备还包括天线伺服控制系统，用于控制卫星地面站收发装置中的一体化模块和馈源一起旋转，实现极化对齐。本专利技术将传统卫星地面站收发装置中的正交模转换器、接收和发射滤波器、低噪声放大器、功率放大器、混频器等集成为一个一体化射频模块；所述一体化射频模块与天线模块的馈源固定在一起并通过波导直接相连；在中频单板中引入合路器，节省了旋转关节和大量线缆、波导的使用。本专利技术提高了装置升级及维护时的便利性，在集成化所述装置的同时降低了成本；提升了系统的可靠性和可扩展性，在卫星地面站升级频段时，仅需更换一体化射频模块和馈源，实现了系统的平台化。附图说明图1为本专利技术卫星地面站收发装置第一实施例中一体化射频模块的外形图；图2为本专利技术卫星地面站收发装置中一体化射频模块的结构示意图；图3为本专利技术卫星地面站收发装置中馈源与一体化射频模块的连接示意图；图4为本专利技术卫星地面站收发装置中中频收发模块的结构示意图；图5为本专利技术卫星地面站收发装置的功能模块示意图；图6为本专利技术卫星地面站收发装置中第一合路器或第二合路器的电路结构示意图；图7为本专利技术卫星地面站收发装置中第一合路器或第二合路器的外形俯视图；图8为本专利技术卫星地面站收发装置中第一合路器或第二合路器的外形侧视图；图9为本专利技术卫星通信系统的结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种卫星地面站收发装置，包括天线模块和一体化射频模块，其中，所述天线模块包括天线及馈源。如图1所示，示出了本专利技术一种卫星地面站收发装置第一实施例中一体化射频模块的外形图。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星地面站收发装置，包括天线模块，所述天线模块包括天线及馈源，其特征在于，所述卫星地面站收发装置包括一体化射频模块，所述一体化射频模块包括一壳体，且该壳体上设有与所述馈源连接的连接部，所述壳体上还设有中频接收信号N头、中频发射信号N头、电源N头；所述壳体内部集成有与所述馈源相连的正交模转换器、与所述正交模转换器相连的接收滤波器和发射滤波器、与所述接收滤波器相连的低噪声放大器、与所述发射滤波器相连的功率放大器、与所述低噪声放大器相连的第一混频器、与所述功率放大器相连的第二混频器；所述第一混频器与所述中频接收信号N头相连，所述第二混频器与所述中频发射信号N头相连。

【技术特征摘要】
1.一种卫星地面站收发装置，包括天线模块，所述天线模块包括天线及馈源，其特征在于，所述卫星地面站收发装置包括一体化射频模块，所述一体化射频模块包括一壳体，且该壳体上设有与所述馈源连接的连接部，所述壳体上还设有中频接收信号N头、中频发射信号N头、电源N头；所述壳体内部集成有与所述馈源相连的正交模转换器、与所述正交模转换器相连的接收滤波器和发射滤波器、与所述接收滤波器相连的低噪声放大器、与所述发射滤波器相连的功率放大器、与所述低噪声放大器相连的第一混频器、与所述功率放大器相连的第二混频器；所述第一混频器与所述中频接收信号N头相连，所述第二混频器与所述中频发射信号N头相连。2.如权利要求1所述的卫星地面站收发装置，其特征在于，所述一体化射频模块的连接部与所述馈源通过波导固定连接。3.如权利要求1或2所述的卫星地面站收发装置，其特征在于，所述卫星地面站收发装置还包括中频收发模块及第一合路器，其中，第一合路器一端设有第一接口，另一端设有第二接口和第三接口，所述第二接口与所述一体化射频模块的中频接收信号N头相连，第三接口与所述一体化射频模块的中频发射信号N头相连；所述中频收发模块包括第二合路器、中频发射单元、中频接收单元，所述第二合路器一端设有第四接口，另一端设有第五接口和第六接口，所述第四接口与所述第一合路器的第一接口相连，所述第五接口与所述中频发射单元相连，所述第六接口与所述中频接收单元相连。4.如权利要求3所述的卫星地面站收发装置，其特征在于，所述第一合路器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛兵，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44