【技术实现步骤摘要】
一种资源节约型激光射频一体化通信载荷
本专利技术涉及电学
,具体涉及一种资源节约型激光射频一体化通信载荷。
技术介绍
随着我国月球和深空探测活动的不断扩展和深入,目前用于天地通信与信息传输的频段大多属于射频频段,射频频段资源越来越紧张,难以为航天器任务提供高速、通用、高效的支持服务。目前空间通信开发激光通信研究势在必行。为了解决深空高速通信存在的难题,主要途径是提高载波频率至Ka频段和采用激光链路。同时,对于重量体积功耗受限的卫星及深空探测应用,对有效载荷的重量、体积、功耗提出了严格要求。为了有效降低通信载荷的体积、重量和功耗(SWaP),卫星平台对通信载荷高速化、轻量化、小型化、综合化和集成化的需求愈加明显。因此,将射频通信载荷和激光通信载荷整合为一体化通信载荷,并实现激光通信与射频通信两种模式的自动切换,实现射频通信、激光通信系统和功能的集成统一成为亟需解决的关键问题。激光射频一体化通信是将激光通信和射频通信一体化使用的一种通信方式,通过整合共用天线、跟踪系统、电子单元、热控等部分,有效降低通信载荷的体积、重量和功耗。结合激光通信传输速率高、抗干扰能力强的优势以及射频通信虽然通信速率低、易受干扰但是其信道适应能力强的特点,将两者协同使用:在信道允许时采用激光通信高速传输,在信道条件下降激光通信无法使用时采用射频通信传输,以此来提高通信系统的可通率与可用性。现有技术一,公开号为CN103762998B的中国专利中介绍了一种大视场共天线混合射频和激光无线通信装置,通过射频激光共天线实现了混合通信 ...
【技术保护点】
1.一种资源节约型激光射频一体化通信载荷,其特征在于:包括:/n激光射频一体化天线(1):用于从空间接收第一激光光束或第一射频波束并发送至激光射频分束器(2),用于从所述激光射频分束器(2)接收第二激光光束或第二射频波束并向空间发射;/n激光射频分束器(2):用于接收所述激光射频一体化天线(1)发送的所述第一激光光束或所述第一射频波束并进行判断,将所述第一射频波束反射至射频处理模块(3),将所述第一激光光束透射至激光处理模块(4),用于接收所述射频处理模块(3)发送的第二射频波束,用于接收所述激光处理模块(4)发送的第二激光光束,用于将所述第二射频波束、所述第二激光光束发送至所述激光射频一体化天线(1);/n射频处理模块(3):用于接收所述激光射频分束器(2)发送的所述第一射频波束,用于将部分所述第一射频波束转换为射频源通信电信号发送至信号处理模块(5),用于将其余所述第一射频波束转换为射频跟踪误差信号发送至综合控制模块(6),用于接收所述信号处理模块(5)发送的射频向通信电信号,用于将所述射频向通信电信号转换为所述第二射频波束并反射给所述激光射频分束器(2);/n激光处理模块(4): ...
【技术特征摘要】
1.一种资源节约型激光射频一体化通信载荷,其特征在于:包括:
激光射频一体化天线(1):用于从空间接收第一激光光束或第一射频波束并发送至激光射频分束器(2),用于从所述激光射频分束器(2)接收第二激光光束或第二射频波束并向空间发射;
激光射频分束器(2):用于接收所述激光射频一体化天线(1)发送的所述第一激光光束或所述第一射频波束并进行判断,将所述第一射频波束反射至射频处理模块(3),将所述第一激光光束透射至激光处理模块(4),用于接收所述射频处理模块(3)发送的第二射频波束,用于接收所述激光处理模块(4)发送的第二激光光束,用于将所述第二射频波束、所述第二激光光束发送至所述激光射频一体化天线(1);
射频处理模块(3):用于接收所述激光射频分束器(2)发送的所述第一射频波束,用于将部分所述第一射频波束转换为射频源通信电信号发送至信号处理模块(5),用于将其余所述第一射频波束转换为射频跟踪误差信号发送至综合控制模块(6),用于接收所述信号处理模块(5)发送的射频向通信电信号,用于将所述射频向通信电信号转换为所述第二射频波束并反射给所述激光射频分束器(2);
激光处理模块(4):用于接收所述激光射频分束器(2)发送的所述第一激光光束,用于将部分所述第一激光光束转换为激光源通信电信号发送至信号处理模块(5),用于将其余所述第一激光光束转换为激光粗跟踪误差信号发送至所述综合控制模块(6),用于接收所述信号处理模块(5)发送的激光向通信电信号,用于将所述激光向通信电信号转换为所述第二激光光束并透射给所述激光射频分束器(2);
信号处理模块(5):用于接收所述射频处理模块(3)发送的所述射频源通信电信号并解调成射频源数据信号发送至综合接口模块(7),用于接收所述激光处理模块(4)发送的所述激光源通信电信号并解调成激光源数据信号和精跟踪误差信号,用于将所述激光源数据信号发送至所述综合接口模块(7),用于将所述精跟踪误差信号发送至所述综合控制模块(6),用于接收所述综合接口模块(7)发送的射频向数据信号并转换为所述射频向通信电信号发送至所述射频处理模块(3),用于接收所述综合接口模块(7)发送的所述激光向数据信号并转换为所述激光向通信电信号发送至所述所述激光处理模块(4),用于接收所述综合接口模块(7)发送的预指向信号并发送至所述综合控制模块(6),用于接收所述综合接口模块(7)发送的链路切换信号。
综合控制模块(6):用于接收所述射频处理模块(3)发送的所述射频跟踪误差信号并转换为射频源粗跟踪控制信号发送至粗跟踪伺服转台(8),用于接收所述激光处理模块(4)发送的所述激光粗跟踪误差信号并转换成激光源粗跟踪控制信号发送至所述粗跟踪伺服转台(8),用于接收所述信号处理模块(5)发送的所述精跟踪误差信号转换成精跟踪控制信号发送至所述激光处理模块(4),用于接收所述信号处理模块(5)发送的所述预指向信号并发送至所述激光处理模块(4)。
综合接口模块(7):用于接收所述射频源数据信号或所述激光源数据信号发送至卫星平台,用于将所述卫星平台发送的卫星信号传递给所述信号处理模块(5),所述卫星信号包括所述射频向数据信号、所述激光向数据信号、所述链路切换信号、所述预指向信号。
粗跟踪伺服转台(8):用于接收所述综合控制模块(6)发送的所述射频源粗跟踪控制信号或所述激光源粗跟踪控制信号并控制所述激光射频一体化天线(1)指向。
2.根据权利要求1所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷,其特征在于:射频处理模块(3)包括:
射频馈源(31):用于接收所述激光射频分束器(2)发送的所述第一射频波束并转换为射频源馈电信号,用于将部分所述射频源馈电信号发送至低噪声放大器(32),用于将其余所述射频源馈电信号发送至跟踪接收机(37),用于接收功率放大器(36)发送的射频信号并转换为所述第二射频波束反射给所述激光射频分束器(2);
低噪声放大器(32):用于接收所述射频馈源(31)发送的所述射频源馈电信号并放大后发送至下变频器(33);
下变频器(33):用于接收所述低噪声放大器(32)发送的放大后的所述射频源馈电信号并将载波频率降低后转换为中频信号发送至中频信号发射接收模块(34);
中频信号发射接收模块(34):用于接收所述下变频器(33)发送的所述中频信号并转换为所述射频源通信电信号后发送至所述信号处理模块(5),用于接收所述射频向通信电信号并转换为所述中频信号后发送至上变频器(35)...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵卓,刘向南,于洪涛,吴合龙,衡楠,李晓亮,谌明,
申请(专利权)人:北京遥测技术研究所,航天长征火箭技术有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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