[发明专利]星载Q频段多载波合成装置及方法

说明书

本发明公开一种星载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。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及一种星载Q频段多载波合成装置及方法。

背景技术

随着用户对卫星通信容量需求的增加，高通量卫星(High ThroughputSatellite,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。

相关技术中，公开号为CN 111953302 A的发明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。

发明内容

本发明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。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一方面，本发明提出了一种星载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；

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。

本发明中，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。本发明具有高频段、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。

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。