[发明专利]星载转发器备份环模块化设计方法

说明书

本发明公开了一种星载转发器备份环模块化设计方法，所述方法包括如下步骤：(1)对要求的备份环进行分割，形成需生长的各个子模块；(2)根据步骤(1)中需生长的各个子模块，基础模块通过延长生长或衍生生长生成所需的各个子模块；(3)将所需的各个子模块连接形成备份环；(4)根据备份环连接条件满足备份环的备份支持性。本发明解决了复杂开关备份环的设计，该方法的设计约束为形成最小备份环，即总开关数量最少，且在满足用户要求的前提下使得从主份切换至备份时通过的开关数量最少。

技术领域

本发明属于星载转发器技术领域，尤其涉及一种星载转发器备份环模块化设计方法。

背景技术

通信卫星转发器是卫星向用户提供服务的主要载荷。由于卫星的不可维护性，为提高卫星的可靠性，星上设备均采用备份设计。合理的将主份设备与备份设备用开关连接起来，形成备份环，则可以实现主份故障时通过开关切换至备份。

卫星设计时会针对转发器的高功率放大器进行备份设计，备份环为N:K备份(N≥K)，其中高功率放大器的总数量为N，主份数量为K，备份的数量为N-K。例如行波管放大器8:6备份，则高功率放大器采用行波管的形式，共有8个行波管，其中6个是主份，2个备份。用户对高功率放大器的备份要求为

(1)任意N-K个主份放大器失效，均可通过切换至备份，而不影响总的有效工作放大器数量；

(2)当失效主份切换至对应的第一备份时不影响其他通路工作。

随着转发器数量的不断增加，备份环的规模不断增大，在满足用户要求的前提下，优化备份环设计显得至关重要。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载转发器备份环模块化设计方法，解决了复杂开关备份环的设计，该方法的设计约束为形成最小备份环，即总开关数量最少，且在满足用户要求的前提下使得从主份切换至备份时通过的开关数量最少。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种星载转发器备份环模块化设计方法，所述方法包括如下步骤：(1)对要求的备份环进行分割，形成需生长的各个子模块；(2)根据步骤(1)中需生长的各个子模块，基础模块通过延长生长或衍生生长生成所需的各个子模块；(3)将所需的各个子模块连接形成备份环；(4)根据备份环连接条件满足备份环的备份支持性。

上述星载转发器备份环模块化设计方法中，在步骤(1)中，对于一个N:K备份环，能够分割成N-K个子模块；其中，子模块的分割方法如下：

a)N-K＝1，不分割；

b)N-K＝2分成两个子模块；其中，

如果N和K均为奇数，两个子模块分别为和

如果N和K均为偶数，两个子模块为同等形式即子模块；

c)N-K≥3，分成N-K个子模块。

上述星载转发器备份环模块化设计方法中，在步骤(2)中，针对N:K的备份环，当N-K≤2时，即构成备份环的子模块数量≤2时，采用延长生长；其中，延长生长即在4:3基础模块的基础上，在主份连接开关和备份连接开关之间加入新的主份连接开关，依次循环操作，使支链延长；针对任意N:K的备份环，其基础模块生长都能采用衍生生长，即在4:3基础模块的基础上，在支链上增加传递开关，传递开关的两个端口连接原支链上的主份连接开关和备份连接开关，传递开关的另外两个端口分别接入需增加的新的主份连接开关。