專利名稱：一種星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，特別是一種星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機。
背景技術(shù)：
由我國空間物理學家劉振興院士1997年提出的“雙星”探測計劃是利用2顆衛(wèi)星對近地赤道區(qū)和近地極區(qū)這兩個主要磁層活動區(qū)的電磁場和能量粒子的時空變化進行聯(lián)合探測。雙星計劃與歐空局的Cluster探測計劃相配合，獲得非常有價值的結(jié)果。雙星計劃將對人類歷史上從未探測過的空間區(qū)域進行探測，一顆衛(wèi)星繞著南極和北極上空運行，另一顆繞著赤道運行，利用2顆衛(wèi)星對近地赤道區(qū)和近地極區(qū)這兩個主要磁層活動區(qū)的電磁場和能量粒子的時空變化進行聯(lián)合探測。
當衛(wèi)星經(jīng)過地面接收站的可視弧段時，星上有效載荷探測的科學數(shù)據(jù)及工程遙測參數(shù)可以通過無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機及其天線系統(tǒng)發(fā)回地面。
現(xiàn)有的發(fā)射機，其旁瓣發(fā)射比較大，會對衛(wèi)星上的應答機造成干擾，而且沒有針對衛(wèi)星運行的空間環(huán)境，對發(fā)射機進行抗輻照、剩磁、熱設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。
因此，就需要一種旁瓣發(fā)射小、整機體積小、重量輕、通信距離遠、抗輻照、剩磁小的星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種旁瓣發(fā)射小、整機體積小、重量輕、通信距離遠、抗輻照、剩磁小的星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機。
為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案包括一種星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，包括一基帶信號處理電路；一中頻調(diào)制電路，該中頻調(diào)制電路接收所述基帶信號處理電路的輸入信號；一中頻晶振電路(7)，與所述中頻調(diào)制電路連接；
一射頻電路，與所述中頻調(diào)制電路連接。
在上述技術(shù)方案中，進一步地，還包括一電源電路，分別與所述基帶信號處理電路、所述中頻調(diào)制電路、所述本振電路、所述射頻電路連接。
在上述技術(shù)方案中，進一步地，所述基帶信號處理電路為一編碼器，該編碼器接收星上數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)輸入的時鐘信號和數(shù)碼信號。
在上述技術(shù)方案中，進一步地，所述中頻調(diào)制電路由一中頻調(diào)制器、一中頻濾波器、一中頻放大器、一上變頻器和一第二隔離器順序連接組成；所述編碼器的輸出接入所述中頻調(diào)制器，所述中頻調(diào)制器輸出接中頻濾波器，所述中頻濾波器輸出接中頻放大器，該中頻放大器輸出接上變頻器，該上變頻器連接到第二隔離器。
在上述技術(shù)方案中，進一步地，所述中頻晶振電路(7)包括一中頻晶振電路(7)輸出兩路信號，其中一路信號接一放大器，該放大器輸出接所述中頻調(diào)制器；另一路信號輸出接一本地振蕩電路；該本地振蕩電路輸出接第一隔離器，該第一隔離器輸出接所述上變頻器。
在上述技術(shù)方案中，進一步地，所述射頻電路包括一上變頻濾波器，該上變頻濾波器輸出接一第三隔離器，該第三隔離器輸出接一射頻功率放大器，該射頻功率放大器輸出接一第四隔離器，該第四隔離器輸出接一發(fā)信濾波器；所述第二隔離器輸出接所述上變頻濾波器。
在上述技術(shù)方案中，進一步地，所述電源電路為一DC/DC電源，該電源將衛(wèi)星系統(tǒng)提供給發(fā)射機的電源變換為發(fā)射機內(nèi)部使用的電源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于1)本發(fā)明的發(fā)射機在中頻節(jié)點、上變頻節(jié)點以及射頻輸出節(jié)點均插入了濾波器，從而減小了發(fā)射機的旁瓣發(fā)射，避免對衛(wèi)星上的應答機造成干擾。
2)整機體積小、重量輕、通信距離遠、抗輻照、剩磁小。


圖1是本發(fā)明的無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機原理框圖。
圖面說明1-編碼器2-中頻調(diào)制器3-中頻濾波器4-中頻放大器
5-上變頻器 6-第二隔離器7-晶振 8-放大器9-本地振蕩器 10-第一隔離器11-上變頻濾波器12-第三隔離器13-射頻功率放大器 14-第四隔離器15-發(fā)信濾波器 16-DC/DC電源具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述參照圖1，制作本發(fā)明的發(fā)射機，輸入的串行數(shù)據(jù)流在編碼器1中分離成同相與正交兩路雙比特碼流，然后再進行差分編碼。發(fā)射機晶振7一路經(jīng)放大后供給中頻調(diào)制器2作為調(diào)制用；另一路經(jīng)分頻后供給本地振蕩器9作為參考。中頻調(diào)制器2的輸出經(jīng)過中頻濾波器3用以限制調(diào)相信號的帶外頻譜，然后經(jīng)中頻放大器4后送入上變頻器5與本振信號混頻。上變頻器混頻之后可以獲得2287.5MHz的上邊帶信號，上變頻濾器11用以濾除本振及下邊帶信號等。發(fā)信濾波器15用以進一步濾除帶外頻譜。與同類的發(fā)射機相比，本發(fā)射機在中頻節(jié)點、上變頻節(jié)點以及射頻輸出節(jié)點均插入了濾波器，從而減小了發(fā)射機的旁瓣發(fā)射，不會對衛(wèi)星上的應答機造成干擾。
具體來說，發(fā)射機中的各部件分別為編碼器1采用集成電路實現(xiàn)DQPSK編碼；中頻調(diào)制器2由中頻調(diào)制器、濾波器和放大器組成，實現(xiàn)70MHZ上的中頻調(diào)制；本地振蕩器9由鎖相倍頻源構(gòu)成，產(chǎn)生2217.5MHZ本振信號源；上變頻器11產(chǎn)生2287.5MHZ的射頻信號；射頻功率放大器13由功放電路產(chǎn)生14W功率輸出；發(fā)信濾波器15帶寬為9MHZ的帶通濾波器，阻帶抑制大于60dB；隔離器6、10、12、14的正向損耗≤0.5dB，反向損耗≥20dB。
DC/DC電源16，該電源將衛(wèi)星系統(tǒng)提供給發(fā)射機的電源變換為發(fā)射機內(nèi)部使用的電源，本實施例中變換為+10V，+5V和-5V三種電源。
整體發(fā)射機在結(jié)構(gòu)上分成三層，布局緊湊，每一層對各個單元電路都進行屏蔽隔離，增強發(fā)射機電路的集成度和電磁兼容性，使體積減小、重量減輕。
為了適應衛(wèi)星運行的空間環(huán)境，對發(fā)射機進行抗輻照、剩磁、熱設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。采取的方式如下1.抗輻照設(shè)計S波段發(fā)射機抗輻照加固的對象主要是數(shù)字電路，根據(jù)器件的抗輻照能力進行設(shè)計。將編碼電路中CMOS器件換為TTL器件。輻照試驗結(jié)果表明采用TTL器件后，電路的抗輻照能力明顯提高。
2.磁設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，將發(fā)射機內(nèi)部隔離器兩兩反向放置，即實現(xiàn)了發(fā)射機內(nèi)部補償。未補償前剩磁為1023mA·m2，補償后降為196mA·m2。此結(jié)果仍不能滿足要求，仍需進行進一步補償，在發(fā)射機整機Z方向放置一極性相反的200mA·m2磁塊，剩磁降為47mA·m2。此處Z方向是指發(fā)射機水平放置時，垂直于水平面的方向。
本發(fā)明的發(fā)射機減小了發(fā)射機的旁瓣發(fā)射，避免對衛(wèi)星上的應答機造成干擾，并且整機體積小、重量輕、通信距離遠，通信距離大于八萬公里。
最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，包括一射頻電路；其特征在于，還包括一基帶信號處理電路；一中頻調(diào)制電路與所述基帶信號處理電路連接；一中頻晶振電路(7)與所述中頻調(diào)制電路連接；所述射頻電路與所述中頻調(diào)制電路連接。一電源電路，分別與所述基帶信號處理電路、所述中頻調(diào)制電路、所述本振電路、所述射頻電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，其特征在于，所述基帶信號處理電路為一編碼器(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，其特征在于，所述中頻調(diào)制電路由一中頻調(diào)制器(2)、一中頻濾波器(3)、一中頻放大器(4)、一上變頻器(5)和一第二隔離器(6)順序連接組成；所述編碼器(1)的輸出接入所述中頻調(diào)制器(2)，所述中頻調(diào)制器(2)輸出接中頻濾波器(3)，所述中頻濾波器(3)輸出接中頻放大器(4)，該中頻放大器(4)輸出接上變頻器(5)，該上變頻器(5)連接到第二隔離器(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，其特征在于，所述中頻晶振電路(7)包括一中頻晶振電路(7)輸出兩路信號，其中一路信號接一放大器(8)，該放大器(8)輸出接所述中頻調(diào)制器(2)，另一路信號輸出接一本地振蕩電路(9)；該本地振蕩電路輸出接第一隔離器(10)，該第一隔離器輸出接所述上變頻器(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，其特征在于，所述射頻電路包括一上變頻濾波器(11)，該上變頻濾波器輸出接一第三隔離器(12)，該第三隔離器輸出接一射頻功率放大器(13)，該射頻功率放大器輸出接一第四隔離器(14)，該第四隔離器輸出接一發(fā)信濾波器(15)；所述第二隔離器(6)輸出接所述上變頻濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，其特征在于，所述電源電路(16)為一將衛(wèi)星系統(tǒng)提供給發(fā)射機的電源變換為發(fā)射機內(nèi)部使用的電源的DC/DC電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，其特征在于，所述編碼器(1)采用TTL器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，其特征在于，所述編碼器(1)是DQPSK編碼器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種星載無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射機，包括一射頻電路、一基帶信號處理電路；一中頻調(diào)制電路與所述基帶信號處理電路連接；一中頻晶振電路與所述中頻調(diào)制電路連接；所述射頻電路與所述中頻調(diào)制電路連接。一電源電路，分別與所述基帶信號處理電路、所述中頻調(diào)制電路、所述本振電路、所述射頻電路連接。本發(fā)明的優(yōu)點在于減小了發(fā)射機的旁瓣發(fā)射、整機體積小、重量輕、通信距離遠、抗輻照、剩磁小。
文檔編號H04B7/185GK101030803SQ20061010994
公開日2007年9月5日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者謝春堅, 屈晨陽, 王竹剛, 耿浩, 郭麗莉, 姜亞祥, 陳曉敏, 孫輝先 申請人:中國科學院空間科學與應用研究中心