CN107682071B - 多通道的卫星通用测控链路调理装置 - Google Patents

多通道的卫星通用测控链路调理装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多通道的卫星通用测控链路调理装置，其包括第一链路调理机构、第二链路调理机构，第二链路调理机构作为第一链路调理机构的补充；第一链路调理机构包括七个耦合器、三个环形器、三个功分器、八个程控衰减器、两个开关，耦合器都与开关连接，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接；第二链路调理机构包括三个耦合器、二个环形器、一个功分器、三个程控衰减器、一个开关，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接，耦合器与开关连接。本发明进行一体化设计，使其具有大容量的链路调理能力、完备的兼容性和灵活的可调整配置功能。

Description

多通道的卫星通用测控链路调理装置
技术领域
本发明涉及一种调理装置，特别是涉及一种多通道的卫星通用测控链路调理装置。
背景技术
随着近年来我国卫星产业的发展，卫星测试任务不断增加，卫星地面测试设备的数量和功能需求不断提高，但是现有设备缺乏通用性和可复用性，存在巨大浪费。目前通常使用的链路调理手段为分离器件拼凑或按一定需求专用定制，对于复杂的传输过程和较多信号调理的过程往往难以满足。除了需要具备专业知识能力的人员进行搭建外，由于不具备通用性，资源浪费的情况也十分严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多通道的卫星通用测控链路调理装置，解决现有专用测试设备不通用的问题，结合卫星测控测试的链路调理需求不区分具体射频信号所属***，进行一体化设计，统一S频段测控与S频段测控中继，统一采用多通道的卫星通用测控链路调理装置对上行下行信号进行通道选择、功率分配、信号调理，使其具有大容量的链路调理能力、完备的兼容性和灵活的可调整配置功能。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种多通道的卫星通用测控链路调理装置，其包括第一链路调理机构、第二链路调理机构，第二链路调理机构作为第一链路调理机构的补充；第一链路调理机构包括七个耦合器、三个环形器、三个功分器、八个程控衰减器、两个开关，耦合器都与开关连接，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接；第二链路调理机构包括三个耦合器、二个环形器、一个功分器、三个程控衰减器、一个开关，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接，耦合器与开关连接。
优选地，所述耦合器、环形器、功分器、程控衰减器均支持DC～40GHz。
优选地，所述多通道的卫星通用测控链路调理装置采用2.92mm高频接口。
优选地，所述多通道的卫星通用测控链路调理装置使用标准化测试***通用的通信协议接口。
优选地，所述第一链路调理机构采用一个二上二下双工通道同频异码基本型、一个一上一下双工通道基本型、一个上下分离单工基本型和一个单上行功分基本型，同时所有上下行信号都通过耦合至开关输出，具有支持四路上行信号、四路下行信号的能力。
优选地，所述第二链路调理机构采用一个单独的二上二下通道同频异码基本型及监视耦合链路，具有支持一路上行信号、二路下行信号的能力。
本发明的积极进步效果在于：本发明针对现有专用测试设备的不通用特点，结合卫星测控测试的链路调理需求不区分具体射频信号所属***，进行一体化设计，统一S频段测控与S频段测控中继，统一采用多通道的卫星通用测控链路调理装置对上行下行信号进行通道选择、功率分配、信号调理，使其具有大容量的链路调理能力、完备的兼容性和灵活的可调整配置功能。本发明采用通用化设计，可应用于各卫星测控测试***射频信号调理使用，可随时替换、随时复用，设备使用效率高，避免重复设计、降低了专用设计用后丢弃的高额成本。中射频器件配置与控制板、控制软件独立设计，使用通用接口，提高了整体可靠性和使用适配性。IO接口灵活性和扩展性强，接口数量多，适用范围广，通过变化半钢电缆连接关系可适用于各种形态的射频链路调理。控制板预置射频器件控制驱动接口，控制稳定性和速度较高，出现错误可能性较小。本发明可二次开发，人机界面友好，操作方便，误操作少，且可开发自动程控流程。本发明采用额外的电磁兼容和可靠性设计，最大程度上保证设计的安全可靠，满足高安全性测试的使用需求。
附图说明
图1是一种多通道的卫星通用测控链路调理装置的组成框图。
图2是另一种多通道的卫星通用测控链路调理装置的组成框图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1至图2所示，本发明多通道的卫星通用测控链路调理装置包括两种结构，分别为第一链路调理机构、第二链路调理机构，第二链路调理机构作为第一链路调理机构的补充；如图1所示，第一链路调理机构包括七个耦合器、三个环形器、三个功分器、八个程控衰减器、两个开关，耦合器都与开关连接，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接；第二链路调理机构包括三个耦合器、二个环形器、一个功分器、三个程控衰减器、一个开关，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接，耦合器与开关连接。
耦合器、环形器、功分器、程控衰减器均支持DC～40GHz，且可通过箱体外半钢电缆接口更改实现上下行统一、分离或外接指定频段使用的环形器，从而使得链路箱支持全频段测试信号调理的需求。最大支持二路单独上行、三路功分上行、六路下行、组合后十路可切换频谱耦合监视的通道能力。
本发明多通道的卫星通用测控链路调理装置采用2.92mm高频接口，提高链路箱整体性能和协调性，更使得链路箱可以满足DC～40GHz任何频段信号的调理，支持Ka频段测控，甚至可为诸如数传分***射频信号进行链路调理，适应性更强、应用范围更广。
本发明使用标准化测试***通用的通信协议接口，将链路箱抽象为分立的器件和类别，规范化通信交互，使得通用测控链路箱可与现有地面测试软件***和标准化测试***完美对接兼容，达到类似即插即用的标准化模块效果。使用标准化测试***通用的通信协议接口，将链路箱抽象为分立的器件和类别，规范化通信交互，使得通用测控链路箱可与现有地面测试软件***和标准化测试***完美对接兼容，达到类似即插即用的标准化模块效果。
第一链路调理机构采用一个二上二下双工通道同频异码基本型、一个一上一下双工通道基本型、一个上下分离单工基本型和一个单上行功分基本型，同时所有上下行信号都通过耦合至开关输出，具有支持四路上行信号、四路下行信号的能力。第一链路调理机构为4U(1U＝1.75英寸)高度标准上架，IO(Input or Output)1_0至IO1_1、IO1_2至IO1_3，IO2_0至IO2_1、IO2_2至IO2_3，IO3_0至IO3_1、IO3_2至IO3_3可选连接用半刚电缆。
如图2所示，第二链路调理机构采用一个单独的二上二下通道同频异码基本型及监视耦合链路，具有支持一路上行信号、二路下行信号的能力。第二链路调理机构为2U高度标准上架；IO1_0至IO1_1、IO1_2至IO1_3、IO2_0至IO2_1、IO2_2至IO2_3可选连接半刚电缆。
本发明采用通用化设计，可应用于各卫星测控测试***射频信号调理使用，可随时替换、随时复用，设备使用效率高，避免重复设计、降低了专用设计用后丢弃的高额成本，能有效提高地面测试***的使用和经济效益。本发明使用了硬件灵活可配置设计，在上下行信号前均设置可拆卸的半钢电缆和额外接口，除了可以满足部分指标测试(如***时延测试)的需求，还可以灵活适应链路单工、双工的不同情况和外接特殊环形器、双工器的复杂应用环境。
本发明的中射频器件配置与控制板独立设计，使用通用接口，提高了整体可靠性和使用适配性。
本发明的IO接口灵活性和扩展性强，接口数量多，适用范围广，通过变化半钢电缆连接关系可适用于各种形态的射频链路调理。
本发明的控制板预置射频器件控制驱动接口，控制稳定性和速度较高，出现错误可能性较小，控制软件接口标准，可二次开发，人机界面友好，操作方便，误操作少，且可开发自动程控流程。控制板可控制链路调理装置内开关的切换及程控衰减器衰减量设置，触摸屏及本控软件提供本地控制功能，并通过显示屏显示所有通道的开关及衰减设置状态。本控软件同时根据标准接口提供远程控制功能，可实时接收上位机远程控制软件的指令，解析后通过控制板完成对射频器件的参数设置。
本发明采用额外的电磁兼容和可靠性设计，最大程度上保证设计的安全可靠，满足高安全性测试的使用需求。本发明对电磁兼容具有特殊设计，合理规划布局，隔离噪声敏感电路，内部电路板高、低压物理隔离，与外部电磁隔离；外壳全封闭设计，可靠屏蔽外界干挠源。外连电缆，均采用屏蔽导线，保证良好的电磁兼容特性。
本发明设计的原则是满足测控测试射频信号调理的需求，采用标准化器件及通用接口，设计多通道的卫星通用测控链路调理装置，不区分具体射频信号所属***，进行一体化设计，完成信号功率调理、信号功率分配、功率合成、全链路信号耦合监视、信号双工处理及通道开关选择以及本地/远程控制的功能。
本发明解决了现有卫星地面测试***在信号调理设备方面功能庞杂，无法通用的问题，避免了单独设计、无法重复使用、互相通用的测控链路调理设备的额外投入，是卫星通用地面测试***的重要部分，提高了测试***的整体兼容性。
本发明采用通用化统一接口，射频接口统一采用2.92mm高频接口，控制软件提供统一的规范化通信协议，可与其他***完成对接控制。本发明最大包络化设备支撑能力如下：单台4U链路调理装置具备二路单独上行、三路功分上行、六路下行、全上下行链路可切换频谱耦合监视的通道能力。本发明多通道的卫星通用测控链路调理装置包括两种结构，分别为第一第一链路调理机构、第二链路调理机构，可按需求灵活配置，避免资源浪费。本发明实现链路调理通用化，可适应现有卫星对地测控(常规测控)链路上、下行信号与对中继测控上、下行信号，以及GPS/BD2信号的传输，并由程控的方式实现链路的调节、切换。本发明实现可调理射频信号频段覆盖最大化，链路调理装置可支持DC～40GHz信号调理的需求。本发明采用硬件灵活可配置设计，在上下行信号前后均设置可拆卸的半钢电缆和额外接口，满足可能的复杂应用情况。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多通道的卫星通用测控链路调理装置，其特征在于，其包括第一链路调理机构、第二链路调理机构，第二链路调理机构作为第一链路调理机构的补充；第一链路调理机构包括七个耦合器、三个环形器、三个功分器、八个程控衰减器、两个开关，耦合器都与开关连接，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接；第二链路调理机构包括三个耦合器、二个环形器、一个功分器、三个程控衰减器、一个开关，耦合器、环形器都与功分器连接，程控衰减器与耦合器连接，耦合器与开关连接；
所述第一链路调理机构采用一个二上二下双工通道同频异码基本型、一个一上一下双工通道基本型、一个上下分离单工基本型和一个单上行功分基本型，同时所有上下行信号都通过耦合至开关输出，具有支持四路上行信号、四路下行信号的能力；
所述第二链路调理机构采用一个单独的二上二下通道同频异码基本型及监视耦合链路，具有支持一路上行信号、二路下行信号的能力。
2.如权利要求 1所述的多通道的卫星通用测控链路调理装置，其特征在于，所述耦合器、环形器、功分器、程控衰减器均支持DC～40GHz。
3.如权利要求2所述的多通道的卫星通用测控链路调理装置，其特征在于，所述多通道的卫星通用测控链路调理装置采用2.92mm高频接口。
4.如权利要求1所述的多通道的卫星通用测控链路调理装置，其特征在于，所述多通道的卫星通用测控链路调理装置使用标准化测试***通用的通信协议接口。
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