[发明专利]一种用于小型通信卫星的通信系统

说明书

本发明公开一种用于小型通信卫星的通信系统，布置于所述通信卫星的卫星平台上，包括天线子系统、收发信机以及存储模块。其中，天线子系统包括收发相控阵天线以及反射面天线；收发信机包括变频模块、频率源模块、数字处理模块以及电源模块，用于实现信号的处理与转发；此外，收发信机还可以通过读取存储模块中存储的遥测数据，实现遥测数据的广播。所述通信系统具有五种工作模式，包括：广播模式、透明转发模式、工程遥测数传模式、上注模式及测控模式，可以支持10kbps至100Mbps的通信速率。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种小型通信卫星的通信系统。

背景技术

通信卫星作为卫星通信系统的空间部分，是世界上应用最早、最广泛的卫星之一，美国、俄罗斯和中国等众多国家都发射了通信卫星。通信卫星作为无线电通信中继站，主要用于转发无线电信号，以实现含手机终端在内的卫星通信地球站之间或地球站与航天器之间的通信。根据不同的分类标准，通信卫星可被划分为不同类型，例如：按轨道的不同，可分为地球静止轨道通信卫星、大椭圆轨道通信卫星、中轨道通信卫星和低轨道通信卫星；按服务区域不同，则可分为国际通信卫星、区域通信卫星和国内通信卫星；按用途的不同，可分为军用通信卫星、民用通信卫星和商业通信卫星；按通信业务种类的不同，可分为固定通信卫星、移动通信卫星、电视广播卫星、海事通信卫星、跟踪和数据中继卫星；以及按用途多少的不同，可分为专用通信卫星和多用途通信卫星。其中，一颗地球静止轨道通信卫星大约能够覆盖40％的地球表面，使得覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。若在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星，就可以实现除两极部分地区外的全球通信。

通信卫星作为卫星的一种，包括非常密集的各类电子电气设备，具备强大的功能性及技术，是一个极其复杂的系统。而通信系统作为通信卫星的核心系统，其设计将直接影响通信卫星的性能。随着技术的不断发展，通信卫星也在往小型化及轻量化的方向发展，同时，对于功能的多样性要求也日益提高。为了满足通信卫星的发展需求，需要设计一种新的用于通信卫星的通信系统。

发明内容

为了满足通信卫星小型化、轻量化以及多功能性的需求，本发明提供一种用于小型通信卫星的通信系统，可布置于所述通信卫星的卫星平台上，包括：

天线子系统，所述天线子系统包括收发相控阵天线以及反射面天线，用于接收从卫星通信地面站发送的信号，以及将指定数据发送给指定的卫星通信地面站；

收发信机，所述收发信机接收所述天线子系统的射频信号，并对所述射频信号进行处理，或响应卫星指令形成指定数据，并将所述指定数据发送给所述天线子系统，所述收发信机包括变频模块、频率源模块、数字处理模块以及电源模块；以及

存储模块，与所述卫星平台及所述收发信机可通信地连接，用于存储所述通信卫星的星务遥测数据，所述收发信机读取所述星务遥测数据，并对所述星务遥测数据进行编码调制形成指定数据后，经由天线子系统向下广播。

进一步地，所述收发相控阵天线为收发分置的相控阵天线体制，采用砖块式高密度混合集成方式，包括48元接收相控阵天线，以及32元发射相控阵天线。

进一步地，所述反射面天线为卡塞格伦反射面天线，包括：

环焦反射面，用于对特定频段的波束进行聚焦；

波纹喇叭馈源，用于实现所述反射面天线的初级照射；以及

微波网络，用于实现天线的圆极化形成及收发信号的分离。

进一步地，所述变频模块包括：

下变频通道，用于将接收自所述天线子系统的射频线号经两次变频至中频信号，所述下变频通道采用冷备份方式，包括主下变频通道以及备份下变频通道；

上变频通道，用于数字处理模块输出的中频信号经两次变频至射频信号，所述上变频通道采用冷备份方式，包括主上变频通道以及备份上变频通道；以及