星载Q频段多载波合成装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种星载Q频段多载波合成装置及方法，装置包括控制模块、频综模块和Q频段多载波合成模块，基准频率和控制模块输出的低频控制信号作为频综模块输入，N通道S频段输入信号和低频控制信号作为Q频段多载波合成模块输入，频综模块输出端连接Q频段多载波合成模块输入端；频综模块根据基准频率和低频控制信号，产生频率可配置的一本振信号和频率固定的二本振信号；Q频段多载波合成模块根据低频控制信号、一本振信号和二本振信号，将N通道S频段输入信号一次变频至C频段进行多载波合成，将合成的多载波信号变频至Q频段。本发明专利技术可广泛应用于星载转发器，实现将卫星多波束、高速激光信息通过Q/V馈电链路，传输到地面站。传输到地面站。传输到地面站。

【技术实现步骤摘要】
星载Q频段多载波合成装置及方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，具体涉及一种星载Q频段多载波合成装置及方法。

技术介绍

[0002]随着用户对卫星通信容量需求的增加，高通量卫星(High Throughput Satellite,HTS)与传统的通信卫星相比，其具有使用相同的频率资源，通过多点波束、频率复用和高波束增益等关键技术有效提升了通信容量和传输速率，大幅降低了单位带宽的租用成本这一特点而发展成为主流。目前用户链路、馈电链路使用的均是Ka频段，随着激光通信的快速发展，高速激光信息落地需要大宽带，这将占用紧张的Ka频段资源。Q/V频段相比Ka频段，具备更大的带宽，可作为馈电链路频段，释放宝贵的Ka频段资源。但如何将卫星多波束、高速激光信息通过Q/V馈电链路，传输到地面站，目前还未有成功应用的设计方法。
[0003]相关技术中，公开号为CN 111953302 A的专利技术专利申请公开了一种EHF频段上变频器的设计方案，其通过中频处理模块、参考处理模块、C波段本振频率源模块、C波段上变频模块、K波段本振频率源模块、Q波段上变频模块共6个模块实现。实现功能为中频输入范围950～1700MHz，射频输出范围42500～45500MHz，输入功率范围
‑
50dBm～0dBm之间，输出功率不小于0dBm。但是该设计方案仅针对单路信号进行上变频，无频率合成功能，且输出信号带宽由输入信号带宽决定。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于如何实现将卫星多波束、高速激光信息通过Q/V馈电链路，传输到地面站。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0006]一方面，本专利技术提出了一种星载Q频段多载波合成装置，所述装置包括：控制模块、频综模块和Q频段多载波合成模块，基准频率和所述控制模块输出的低频控制信号作为所述频综模块的输入，N通道S频段输入信号和所述控制模块输出的低频控制信号作为所述Q频段多载波合成模块的输入，所述频综模块的输出端连接所述Q频段多载波合成模块的输入端；
[0007]所述频综模块用于根据所述基准频率和所述低频控制信号，产生频率可配置的一本振信号和频率固定的二本振信号；
[0008]所述Q频段多载波合成模块用于根据所述低频控制信号、所述一本振信号和所述二本振信号，将N通道所述S频段输入信号一次变频至C频段进行多载波合成，并将合成的多载波信号变频至Q频段，实现Q频段多载波合成。
[0009]本专利技术中，控制模块接收外部总线命令，输出低频控制信号至频综模块和Q频段多载波合成模块，以使频综模块输出一本振可配置，使Q频段多载波合成模块的增益动态可调；频综模块为Q频段多载波合成模块提供一本振信号和二本振信号，其中，一本振信号频率可灵活配置，二本振信号为固定频率；Q频段多载波合成模块用于将多通道S频段输入信
号上变频至Q波段，实现Q频段多载波合成。本专利技术具有高频段、大带宽、多通道、高集成、轻量化等优点，可广泛应用于星载转发器，实现将卫星多波束、高速激光信息通过Q/V馈电链路，传输到地面站。
[0010]进一步地，所述频综模块包括功分放大电路、一本振电路和二本振电路，所述基准频率和所述控制模块输出的低频控制信号作为所述功分放大电路的输入，所述功分放大电路的输出分别连接所述一本振电路的输入端和所述二本振电路输入端，所述一本振电路的输出端和所述二本振电路输出端均与所述Q频段多载波合成模块的输入端连接。
[0011]进一步地，所述一本振电路包括N路一本振子电路，每路所述一本振子电路包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、第一放大器、第一滤波器和分频器；
[0012]所述鉴相器的输入端与所述功分放大电路的输出端连接，所述鉴相器的输出端经所述环路滤波器与所述压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端分别连接所述第一放大器的输入端和所述分频器的输入端，所述分频器的输出端连接所述鉴相器的输入端，所述第一放大器的输出端连接所述第一滤波器的输入端，所述第一滤波器的输出端连接所述Q频段多载波合成模块的输入端。
[0013]进一步地，所述二本振电路包括N路二本振子电路，每路所述二本振子电路包括PDRO点频源、ATT电路、倍频器、第二放大器和第二滤波器；
[0014]所述PDRO点频源的输入端连接所述功分放大电路的输出端，所述PDRO点频源的输出端经所述ATT电路与所述倍频器的输入端连接，所述倍频器的输出端经所述第二放大器与所述第二滤波器的输入端连接，所述第二滤波器的输出端连接所述Q频段多载波合成模块的输入端。
[0015]进一步地，所述Q频段多载波合成模块包括多工器、第一数控衰减器、Q频段上变频电路、N个中频放大电路和N个C波段上变频电路；
[0016]N通道所述S频段输入信号分别作为N个所述中频放大电路的输入，N个所述中频放大电路的输出端分别连接N个所述C波段上变频电路的输入端，所述一本振信号和所述低频控制信号作为N个所述C波段上变频电路的输入，N个所述C波段上变频电路输出端连接所述多工器的输入端；
[0017]所述多工器的输出端连接所述第一数控衰减器的输入端，所述低频控制信号作为所述数控衰减器的输入信号，且所述第一数控衰减器的输出端连接所述Q频段上变频电路的输入端，所述二本振信号作为Q频段上变频电路的输入信号，所述Q频段上变频电路输出合成的Q频段多载波。
[0018]进一步地，所述C波段上变频电路包括第二数控衰减器和第一混频器；
[0019]所述第一混频器用于将所述中频放大电路输出的放大后的S频段输入信号与所述一本振信号混频至C波段；
[0020]所述第二数控衰减器用于根据所述低频控制信号调节各通道的增益。
[0021]进一步地，所述Q频段上变频电路包括第三放大器、第二混频器和第三滤波器，所述第三放大器的输入端连接所述第一数控衰减器的输出端，所述第三放大器的输出端经所述第二混频器与所述第三滤波器的输入端连接；
[0022]所述第三放大器用于将合成后的C波段信号放大；
[0023]所述第二混频器用于将合成后的C波段信号与所述二本振信号混频至Q频段，合成
所述Q频段多载波；
[0024]所述第三滤波器用于输出所述Q频段多载波。
[0025]此外，本专利技术还提出了一种星载Q频段多载波合成方法，所述方法包括：
[0026]生成低频控制信号；
[0027]根据基准频率和所述低频控制信号，产生频率可配置的一本振信号和频率固定的二本振信号；
[0028]根据所述低频控制信号、所述一本振信号和所述二本振信号，将N通道所述S频段输入信号一次变频至C频段进行多载波合成，并将合成的多载波信号变频至Q频段，实现Q频段多载波合成。
[0029]进一步地，所述根据基准频率和所述低频控制信号，产生频率可配置的一本振信号和频率固定的二本振信号，包括：
[0030]将所述基准频率经放大功分器分为若干路信号；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载Q频段多载波合成装置，其特征在于，所述装置包括：控制模块、频综模块和Q频段多载波合成模块，基准频率和所述控制模块输出的低频控制信号作为所述频综模块的输入，N通道S频段输入信号和所述控制模块输出的低频控制信号作为所述Q频段多载波合成模块的输入，所述频综模块的输出端连接所述Q频段多载波合成模块的输入端；所述频综模块用于根据所述基准频率和所述低频控制信号，产生频率可配置的一本振信号和频率固定的二本振信号；所述Q频段多载波合成模块用于根据所述低频控制信号、所述一本振信号和所述二本振信号，将N通道所述S频段输入信号一次变频至C频段进行多载波合成，并将合成的多载波信号变频至Q频段，实现Q频段多载波合成。2.如权利要求1所述的星载Q频段多载波合成装置，其特征在于，所述频综模块包括功分放大电路、一本振电路和二本振电路，所述基准频率和所述控制模块输出的低频控制信号作为所述功分放大电路的输入，所述功分放大电路的输出分别连接所述一本振电路的输入端和所述二本振电路输入端，所述一本振电路的输出端和所述二本振电路输出端均与所述Q频段多载波合成模块的输入端连接。3.如权利要求2所述的星载Q频段多载波合成装置，其特征在于，所述一本振电路包括N路一本振子电路，每路所述一本振子电路包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、第一放大器、第一滤波器和分频器；所述鉴相器的输入端与所述功分放大电路的输出端连接，所述鉴相器的输出端经所述环路滤波器与所述压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端分别连接所述第一放大器的输入端和所述分频器的输入端，所述分频器的输出端连接所述鉴相器的输入端，所述第一放大器的输出端连接所述第一滤波器的输入端，所述第一滤波器的输出端连接所述Q频段多载波合成模块的输入端。4.如权利要求2所述的星载Q频段多载波合成装置，其特征在于，所述二本振电路包括N路二本振子电路，每路所述二本振子电路包括PDRO点频源、ATT电路、倍频器、第二放大器和第二滤波器；所述PDRO点频源的输入端连接所述功分放大电路的输出端，所述PDRO点频源的输出端经所述ATT电路与所述倍频器的输入端连接，所述倍频器的输出端经所述第二放大器与所述第二滤波器的输入端连接，所述第二滤波器的输出端连接所述Q频段多载波合成模块的输入端。5.如权利要求1所述的星载Q频段多载波合成装置，其特征在于，所述Q频段多载波合成模块包括多工器、第一数控衰减器、Q频段上变频电路、N个中频放大电路和N个C波段上变频电路；N通道所述S频段输入信号分别作为N个所述中频放大电路的输入，N个所述中频放大电路的输出端分别连接N个所述C波段上变频电路的输入端，所述一本振信号和所述低频控制信号作为N个所述C波段上变频电路的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强安，余鹏程，周家喜，李磊，柴文乾，金山，张立明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：