[发明专利]标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统及方法

权利要求书

1.一种标定多频段毫米波信号大气传输特性的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统控制Ka频段TWTA工作在ALC模式；

所述标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统包括前向转发系统和返向转发系统，其中：

所述前向转发系统用于实现Q/V地面站到Ka地面站的射频信号传输，以获得V频段和Ka下行频率大气传输特性；前向转发系统包括1副Q/V天线、1个V频段预选器、2个V频段低噪放、1个V频段混合桥、2个V/Ka下变频器、3个Ka双工器、4个Ka频段TWTA、1个Ka信标机和2副Ka天线；所述Q/V天线接收的V频段上行信号经过V频段预选器实现带外杂波抑制，然后进入2：1备份关系的2个V频段低噪放进行低噪声系数放大，再通过V频段混合桥分路，将上行V频段信号分为2路宽带信号，这2路宽带信号分别进入对应的V/Ka下变频器进行频率变换得到Ka频段17.7~20.2GHz信号；Ka频段17.7~20.2GHz信号通过1个Ka双工器分成2个子带信号，这2个子带信号通过1组输入微波开关进行备份切换后进入4个Ka频段TWTA进行高功率放大，放大后的子带信号通过1组输出微波开关进行备份切换后，接入2个Ka双工器进行谐杂波抑制得到Ka频段信号，每个Ka双工器输出的Ka频段信号接入对应的Ka天线；所述Ka信标机的2个输出端分别连接对应的Ka双工器；所述前向转发系统中的Q/V天线和Ka天线与所述返向转发系统共用；

所述返向转发系统用于实现Ka地面站到Q/V地面站的射频信号传输，以获得Ka上行频段和Q频段大气传输特性；所述返向转发系统包括2个Ka输入预选器、4个Ka低噪放、1个Ka双工器、2个Ka/Q变频器、2个通道滤波器、1个Q混合桥、2个Q频段TWTA、1个Q频段输出滤波器和1个Q频段信标机；Ka天线接收的Ka频段27.5~30.0GHz信号分别进入对应的Ka输入预选器实现带外杂波抑制，抑制后的2路信号通过1组输入微波开关进行备份切换后进入4个Ka低噪放进行低噪声放大，放大后的Ka信号通过1组输出微波开关进行备份切换后进入1个Ka双工器合路为1路信号，该信号经过微波开关进行切换后，进入对应的Ka/Q变频器进行频率变换得到Q频段37.0~39.5GHz信号和Q频段39.5~42.0GHz信号；这2路Q频段信号分别经过对应的通道滤波器后，进入Q频段混合桥进行分路，分路后的信号分别进入对应的Q频段TWTA，2路Q频段TWTA的输出进入Q频段输出滤波器进行谐杂波的抑制，得到的信号送至Q/V天线；所述Q频段信标机的输出端连接Q混合桥；

步骤2：数据监测中心依据卫星回传给卫星控制站的Ka频段TWTA输入功率遥测信息，监测V频段上行信号的功率波动情况，反映了大气对V频段上行信号的衰减特性；

步骤3： Ka地面站接收Ka下行信号，并记录Ka频段下行信号的功率波动数据，反映了Ka频段下行信号的大气衰减特性；

步骤4：所述的标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统控制Q频段TWTA工作在ALC模式；

步骤5：数据监测中心依据卫星回传给卫星地面站的Q频段TWTA输入功率遥测，实时监测Ka频段信号的功率波动情况，反映了大气对Ka频段上行信号的衰减特性；

步骤6：Q/V地面站接收Q频段下行信号，并记录Q频段下行信号的功率波动数据，反映了Q频段下行信号的大气衰减特性。

2.一种星地系统，其特征在于，包括卫星控制站、Q/V地面站、Ka地面站、气象站以及数据监测中心；其中，所述卫星控制站负责对安装于卫星上的载荷系统发射遥控指令并回收卫星发回的遥测数据，所述Q/V地面站、Ka地面站与安装于卫星上载荷系统形成射频信号传输链路，所述气象站负责实时收集当地的天气情况并将气象信息发送给数据监测中心，所述数据监测中心负责收集卫星控制站、Q/V地面站、Ka地面站和气象站的数据，并生成毫米波信号的大气传输特性；所述载荷系统采用权利要求1中所述的标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统；所述的标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统的工作方法如下：

步骤1：标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统控制Ka频段TWTA工作在ALC模式；

步骤2：数据监测中心依据卫星回传给卫星控制站的Ka频段TWTA输入功率遥测信息，监测V频段上行信号的功率波动情况，反映了大气对V频段上行信号的衰减特性；

步骤3： Ka地面站接收Ka下行信号，并记录Ka频段下行信号的功率波动数据，反映了Ka频段下行信号的大气衰减特性；

步骤4：所述的标定多频段毫米波信号大气传输特性的载荷系统控制Q频段TWTA工作在ALC模式；

步骤5：数据监测中心依据卫星回传给卫星地面站的Q频段TWTA输入功率遥测，实时监测Ka频段信号的功率波动情况，反映了大气对Ka频段上行信号的衰减特性；

步骤6：Q/V地面站接收Q频段下行信号，并记录Q频段下行信号的功率波动数据，反映了Q频段下行信号的大气衰减特性。