CN211880399U - 卫星通信电路和卫通卫导设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种卫星通信电路和卫通卫导设备，其中一种卫星通信电路，包括惯性导航电路；卫通天线阵列；卫通收发组件，连接卫通天线阵列；波束控制电路，为用于执行全数字化波束指向的电路；波束控制电路包括波束处理模块和连接波束处理模块的惯导控制模块；波束处理电路连接卫通收发组件，且用于连接分合路器；惯导控制模块连接惯性导航电路，从而可通过波束控制电路实现全数字化波束指向，减少卫通收发组件的器件数量和控制接插件数量，进而可减小卫星通信电路的硬件尺寸，简化了电路设计并降低电路体积。

Description

卫星通信电路和卫通卫导设备

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种卫星通信电路和卫通卫导设备。

背景技术

随着无线通信技术的发展，出现了卫星通信和卫星导航技术，利用卫星作为中继站进行移动通信或导航。一般的模拟相控阵、混合相控阵卫星通信电路的功能框图可如图1所示，卫通收发组件的功能框图可如图2所示。

然而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统卫星通信电路中，卫通收发组件需要设置移相器、衰减器来控制相位、幅度的变化，存在硬件尺寸大的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低硬件尺寸的卫星通信电路和卫通卫导设备。

一种卫星通信电路，包括：

惯性导航电路；

卫通天线阵列；

卫通收发组件，连接卫通天线阵列；

波束控制电路，为用于执行全数字化波束指向的电路；波束控制电路包括波束处理模块和连接波束处理模块的惯导控制模块；波束处理电路连接卫通收发组件，且用于连接分合路器；惯导控制模块连接惯性导航电路。

在其中一个实施例中，波束处理模块包括第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元、第二AD/DA转换单元和第一处理器；

第一变频电路连接第一AD/DA转换单元，且用于连接分合路器；第一AD/DA转换单元连接第一处理器；第一处理器分别连接惯导控制模块和第二AD/DA转换单元；第二AD/DA转换单元连接第二变频电路；第二变频电路连接卫通收发组件。

在其中一个实施例中，波束处理模块还包括用于连接分合路器的ASK处理单元；

ASK处理单元连接第一处理器。

在其中一个实施例中，第一变频电路和第一AD/DA转换单元为集成芯片；第二变频电路和第二AD/DA转换单元为集成芯片。

在其中一个实施例中，卫通收发组件包括发射信号处理单元、接收信号处理单元和连接卫通天线阵列的双工器；

双工器分别连接发射信号处理单元和接收信号处理单元；发射信号处理单元和接收信号处理单元均连接第二变频电路。

在其中一个实施例中，发射信号处理单元包括第一功率放大器、第二功率放大器和第一滤波器；

第一功率放大器分别连接第二变频电路和第一滤波器；第一滤波器连接第二功率放大器；第二功率放大器连接双工器。

在其中一个实施例中，接收信号处理单元包括第二滤波器、第三滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和限幅器；

第二滤波器分别连接第二变频电路和第一低噪声放大器；第一低噪声放大器连接第三滤波器；第三滤波器连接第二低噪声放大器；第二低噪声放大器连接限幅器；限幅器连接双工器。

一种卫通卫导设备，包括分合路器、卫星导航电路以及如上述的卫星通信电路；

分合路器分别连接卫星通信电路和卫星导航电路；卫星导航电路连接卫星通信电路。

在其中一个实施例中，卫星导航电路包括卫导天线阵列、卫导射频模块和抗干扰模块；卫导射频模块包括射频信号处理电路和振荡发生器；

卫导天线阵列分别连接分合路器和射频信号处理电路；射频信号处理电路分别连接抗干扰模块、分合路器和振荡发生器；振荡发生器连接波束控制电路。

在其中一个实施例中，卫导天线阵列包括卫导接收天线和卫导发射天线；射频信号处理电路包括混频滤波电路和上变频电路；卫星导航电路还包括第三功率放大器和第四滤波器；

卫导接收天线分别连接分合路器和混频滤波电路；混频滤波电路连接抗干扰模块；上变频电路分别连接抗干扰模块、卫导接收天线和分合路器；

第三功率放大器分别连接分合路器和第四滤波器；第四滤波器连接卫导发射天线。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请各实施例中的卫星通信电路，包括惯性导航电路；卫通天线阵列；卫通收发组件，连接卫通天线阵列；波束控制电路，为用于执行全数字化波束指向的电路；波束控制电路包括波束处理模块和连接波束处理模块的惯导控制模块；波束处理电路连接卫通收发组件，且用于连接分合路器；惯导控制模块连接惯性导航电路，从而可通过波束控制电路实现全数字化波束指向，减少卫通收发组件的器件数量和控制接插件数量，进而可减小卫星通信电路的硬件尺寸，简化了电路设计并降低电路体积。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为传统卫星通信电路的功能框图；

图2为传统电路中卫通收发组件的功能框图；

图3为一个实施例中卫星通信电路的第一示意性结构框图；

图4为一个实施例中卫星通信电路的第二示意性结构框图；

图5为一个实施例中波束处理模块的结构框图；

图6为一个实施例中波束控制电路的结构框图；

图7为一个实施例中发射信号处理单元的电路图；

图8为一个实施例中接收信号处理单元的电路图；

图9为一个实施例中卫通收发组件的电路图；

图10为一个实施例中卫星通信电路第三示意性结构框图；

图11为一个实施例中卫星导航电路的示意性结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“输入端”、“输出端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

本申请中，卫通信号可以为卫星通信电路与卫星***之间传输的通信信号，可以为下述情况的任一种：(1)通信信号为卫星通信电路向卫星***传输的信号；(2)通信信号为卫星***向卫星通信电路传输的信号；(3)通信信号包括卫星通信电路向卫星***传输的信号，和卫星***向卫星通信电路传输的信号。

卫导信号可以为卫星导航***与卫星***之间传输的通信信号，可以为下述情况的任意一种：(1)通信信号为卫星导航电路向卫星***传输的信号；(2)通信信号为卫星***向卫星导航电路传输的信号；(3)通信信号包括卫星导航电路向卫星***传输的信号，和卫星***向卫星导航电路传输的信号。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

同时，本申请中的“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分同一类型的电路/器件/模块，并不必然对该类型电路/器件/模块的数量做出限制。“多个”可以为至少两个。

参见图1和图2，图1示出了传统卫星通信电路的功能框图，图2示出了传统电路中卫通收发组件的功能框图，在传统电路中，波束控制模块采用分立器件进行搭建，包括混频器、中频放大器、本振电路等，导致传统电路存在硬件尺寸的问题。

同时，波束控制模块分别连接卫通收发组件中的衰减器和移相器，当卫星通信电路与卫星***进行通信时，波束控制模块分别向衰减器和移相器传输对应的电信号，以通过移相器和衰减器来对控制通信信号的相位变化和幅度变化，并完成通信，增大了卫通收发组件的体积，进而增大了传统电路的硬件尺寸。

本申请各实施例中的卫星通信电路，波束控制电路为用于执行全数字化波束指向的电路，从而可通过波束控制电路实现全数字化波束指向，减少卫通收发组件的器件数量和控制接插件数量，进而可减小卫星通信电路的硬件尺寸，降低电路体积。在一些实施例中，本申请可采用集成有混频器、AD(数模)转换和/或DA(模数)转换等的集成芯片，从而可进一步精简卫星通信电路，并降低电路体积。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图3和图4所示，提供了一种卫星通信电路，包括：

惯性导航电路；

卫通天线阵列；

卫通收发组件，连接卫通天线阵列；

波束控制电路，为用于执行全数字化波束指向的电路；波束控制电路包括波束处理模块和连接波束处理模块的惯导控制模块；波束处理电路连接卫通收发组件，且用于连接分合路器；惯导控制模块连接惯性导航电路。

其中，本申请的卫星通信电路可应用于卫通卫导一体化天线设备、卫星通信阵列天线设备或卫星导航阵列天线设备等。

具体地，惯性导航电路可以为获取卫星通信电路或卫通天线阵列的当前移动速度和当前位置数据的电路。卫通天线阵列可以为传输卫通信号和/或接收卫通信号的天线阵列，用于实现收发信号的能量转换。卫星天线阵列可以包括接收天线阵列和发射天线阵列，或上述天线阵列中的任意一种。接收天线阵列和发射天线阵列可以包括一个或多个天线阵元。在一个示例中，卫通天线阵列可以为天通天线阵列。

卫通收发组件可以为对卫通信号进行信号处理的电路，所进行的信号处理包括但不局限于信号滤波、信号放大、信号衰减、信号合成和信号分发中的任意一种或任意组合。卫通收发组件可包括接收通道和/或发射通道，且接收通道的数量、发射通道的数量可匹配于卫通天线阵列中的天线阵元数量。

波束控制电路为执行全数字化波束指向的电路，也即波束控制电路可以确认卫通信号的相移量，和/或在数字域对卫通信号进行移相。需要说明的是，本申请并不涉及全数字化波束指向方法的改进，波束控制电路可用于执行现有技术中任一种全数字化波束指向方案。

具体而言，波束控制电路包括波束处理模块和惯导控制模块，惯导控制模块连接惯性导航电路。在一个示例中，惯导控制模块可以为ARM(Advanced RISC Machines，RISC微处理器)电路。波束处理模块用于连接分合路器，从而使得分合路器和卫星通信电路之间可传输卫通信号。波束控制模块还分别连接惯导控制模块和卫通收发组件。卫通收发组件连接卫通天线阵列，当卫通天线阵列包括多个天线阵元时，卫通收发组件可包括多个收发通道，各收发通道与各天线阵元一一对应连接。

卫星通信电路在接收卫星***传输的卫通信号时，卫通天线阵列的天线阵元接收卫通信号，并将接收到的卫通信号传输给卫通收发组件。卫通收发组件对卫通信号进行信号处理(如限幅、放大、滤波处理)后，将处理后的卫通信号传输给波束处理模块。波束处理模块依据波束方向，在数字域对卫通信号波束进行移相，形成一路指向卫星***方向的波束信号。惯导控制模块接收惯性导航电路传输的信息，从而可得到卫星通信电路或卫通天线阵列的姿态信息，并将姿态信息传输给波束处理模块，以辅助完成数字波束指向。

卫星通信电路在向卫星传输发射卫通信号时，波束处理模块实时计算波束方向，完成动中通波束跟踪。波束处理模块依据波束方向，确认各通路卫通信号的相移量，并对各通信的卫通信号进行移相，将移相后的各卫通信号传输至卫通收发组件，卫通收发组件对卫通信号进行功率放大，并经卫通天线阵列将各卫通信号辐射出去，各卫通信号在空间功率合成后发射给卫星***。惯导控制模块接收惯性导航电路传输的信息，从而可将得到的姿态信息传输给波束处理模块，以辅助完成数字波束指向。

上述卫星通信电路中，包括惯性导航电路；卫通天线阵列；卫通收发组件，连接卫通天线阵列；波束控制电路，为用于执行全数字化波束指向的电路；波束控制电路包括波束处理模块和连接波束处理模块的惯导控制模块；波束处理电路连接卫通收发组件，且用于连接分合路器；惯导控制模块连接惯性导航电路，从而可通过波束控制电路实现全数字化波束指向，减少卫通收发组件的器件数量和控制接插件数量，进而可减小卫星通信电路的硬件尺寸，简化了电路设计并降低电路体积，且工程实现简单。

在一个实施例中，如图5所示，波束处理模块包括第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元、第二AD/DA转换单元和第一处理器；

第一变频电路连接第一AD/DA转换单元，且用于连接分合路器；第一AD/DA转换单元连接第一处理器；第一处理器分别连接惯导控制模块和第二AD/DA转换单元；第二AD/DA转换单元连接第二变频电路；第二变频电路连接卫通收发组件。

其中，第一变频电路和第二变频电路可以为用于进行上变频和/或下变频的电路。第一AD/DA转换单元和第二AD/DA转换单元可以为用于实现模数/数模转换的电路、器件或者功能单元。第一处理器可以为用于执行全数字化波束指向的处理器。

具体地，波束处理模块中，第一变频电路分别连接分合路器和第一AD/DA转换单元，第一AD/DA转换单元连接第一处理器，第一处理器连接第二AD/DA转换单元，第二AD/DA转换单元连接第二变频电路，第二变频电路连接卫通收发组件，从而可通过第一变频电路、第一AD/DA转换单元、第二AD/DA转换单元和第二变频电路，完成卫通信号到数字域处理前的变频处理和AD/DA转换，并对来自分合路器的射频信号进行处理，从而可减小卫星通信电路的硬件尺寸，简化了电路设计并降低电路体积。

进一步地，第一处理器可用于完成各数字中频信号的变频处理、信号检测，自适应波束处理、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电***)和卫导信息的融合等。

在一个示例中，第一处理器可以为FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)。进一步地，波束处理模块还可包括数字接口，数字接口连接在分合路器和第一变频电路之间，使得来自分合路器的射频信号依次经过数字接口和FPGA进行交互。

在另一个示例中，第一处理器可通过RS232接口连接第一处理器，从而可向第一处理器输出姿态信息。

在一个实施例中，波束处理模块还包括用于连接分合路器的ASK处理单元；

ASK处理单元连接第一处理器。

其中，ASK处理单元为用于处理ASK(幅移键控)射频信息的电路。

具体地，波束处理模块中还包括ASK处理单元，ASK处理单元连接第一处理器，且用于连接分合路器，从而可接收来自分合路器传输的ASK射频系信息进行解调，并将解调后的信号传输给第一处理器。

进一步地，波束处理模块还可包括时钟分配芯片；时钟分配芯片的输入端接收外部振荡信号，输出端分别连接第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元、第二AD/DA转换单元和第一处理器。从而可对外部振荡信号进行放大并输出多路时钟信号，以驱动变频电路和AD/DA转换单元，同时还可利用第一处理器对振荡信号进行分频，并将分频后的时钟分别传输给ASK处理单元和惯导控制模块。

在一个实施例中，第一变频电路和第一AD/DA转换单元为集成芯片；第二变频电路和第二AD/DA转换单元为集成芯片。

具体地，本申请可采用集成芯片实现变频电路、AD转换、DA转换、放大电路、本振电路、处理器和分合路器等器件/电路中的任一种或任意组合.例如可采用一集成芯片实现第一变频电路和第一AD/DA转换单元，并采用另一集成芯片实现第二变频电路和第二AD/DA转换单元。又如可以采用同一集成芯片实现第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元和第二AD/DA转换单元。

本申请通过选用集成芯片，从而可减少链路级数，并减少混频器、中频放大器、本振电路、控制器、分合路器等器件，从而可在进一步精简卫星通信电路，降低电路体积的同时，提升了卫星通信电路乃至整机的可靠性。

为便于理解本申请的方案，下面通过一个具体的示例说明本申请中的波束控制电路。参见图6，波束控制电路包括FPGA、ARM、数字接口、ASK处理单元、时钟分配芯片、射频开关、第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元、第二AD/DA转换单元和电源处理电路。

时钟分配芯片分别连接第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元、第二AD/DA转换单元和FPGA。第一变频电路分别连接分合路器和第一AD/DA转换单元，第一AD/DA转换单元连接FPGA，FPGA分别连接第二AD/DA转换单元、ASK处理单元和ARM，ARM连接惯性导航电路，第二AD/DA转换单元连接射频开关，射频开关连接第二变频电路，第二变频电路分别连接多个卫通收发组件。其中，射频开关用于校正、调试。

电源处理电路分别连接FPGA、ARM、第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元和第二AD/DA转换单元。电源处理电路接收外部输入的5V(伏特)电源，DC转DC，转换成1.0V(8A)、1.8V(4A)、3.3V(4A)电源分别给FPGA、ARM、第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元和第二AD/DA转换单元等供电；

第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元和第二AD/DA转换单元用于完成卫通信号到FPGA数字域处理前的变频及AD/DA转换，以及处理来自分合路器的射频收发信号，且该射频收发信号经过数字接口和FPGA交互。

FPGA完成各数字中频信号的变频处理、信号检测，自适应波束处理、MEMS和卫导信息的融合等。惯性导航电路可通过RS232接口输出姿态信息给FPGA或ARM。ARM用于进行惯导解算，并将计算结果输出给FPGA。ASK处理单元接收来自分合路器的ASK射频信息，解调后输出给FPGA。

在一个实施例中，卫通收发组件包括发射信号处理单元、接收信号处理单元和连接卫通天线阵列的双工器；

发射信号处理单元和接收信号处理单元均连接第二变频电路。

具体地，卫通收发组件的数量可以与卫通天线阵列中天线阵元的数量进行匹配，可以为一个或者多个。在任一卫通收发组件中，可以包括发射信号处理单元，用于处理向卫星***发射的卫通信号；以及接收信号处理单元，用于处理接收到的卫通信号。

在卫星通信电路中，发射信号处理单元可以的数量可以与卫通天线阵列中发射天线阵元的数量进行匹配，接收信号处理单元的数量可以匹配于卫通天线阵列中接收天线阵元的数量。

在一个示例中，卫通收发组件还可包括稳压管，稳压管的分别连接发射信号处理单元和接收信号处理单元。进一步地，稳压管的数量可以与发射信号处理单元的数量或接收信号处理单元的数量匹配。

上述卫星通信电路中，卫通收发组件包括发射信号处理单元、接收信号处理单元和连接卫通天线阵列的双工器；发射信号处理单元和接收信号处理单元均连接第二变频电路，从而可通过发射信号处理单元对发射的卫通信号进行处理，并通过接收信号处理单元对接收的卫通信号进行处理，实现射频收发。

在一个实施例中，发射信号处理单元包括第一功率放大器、第二功率放大器和第一滤波器；

第一功率放大器分别连接第二变频电路和第一滤波器；第一滤波器连接第二功率放大器；第二功率放大器连接双工器。

具体地，发射信号处理单元包括第一功率放大器、第二功率放大器和第一滤波器。第一功率放大器的输入端连接第二变频电路，输出端连接第一滤波器的输入端；第一滤波器的输出端连接第二功率放大器的输入端；第二功率放大器的输出端连接双工器。

当卫星通信电路在向卫星***传输发射卫通信号时，第一功率放大器接收第二变频电路输出的射频信号，并对其进行功率放大，且将放大后的射频信号传输给第一滤波器，通过第一滤波器对放大后的信号进行滤波，并将滤波后的信号传输给第二功率放大器，经第二功率放大器进行放大后，依次通过双工器、卫通天线阵列实现发射，从而可对发射的卫通信号进行放大，改善发射功率。

进一步地，如图7所示，发射信号处理单元还可包括信号检测器和电源开关，信号检测器的输入端连接第一功率放大器的输入端，信号检测器的输出端连接电源开关的一端，电源开关的另一端连接第二功率放大器的使能端，从而可通过信号检测器测量输入至第一功率放大器的射频信号功率大小，并对第二功率放大器的开关状态进行控制，以避免发射的射频信号功率过大，提高通信的可靠性。

上述卫星通信电路中，波束控制电路实现数字化波束指向，使得卫通收发组件较传统技术精简了不少器件，发射信号处理电路中无需设置移相器、衰减器及配套的控制接插件，减小的卫星通信电路的体积，且硬件尺寸可减小约25％。

在一个实施例中，如图8所示，接收信号处理单元包括第二滤波器、第三滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和限幅器；

第二滤波器分别连接第二变频电路和第一低噪声放大器；第一低噪声放大器连接第三滤波器；第三滤波器连接第二低噪声放大器；第二低噪声放大器连接限幅器；限幅器连接双工器。

具体地，任意一个接收信号处理单元可包括第二滤波器、第三滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和限幅器。限幅器的输入端连接双工器，输出端连接第二低噪声放大器的输入端；第二低噪声放大器的输出端连接第三滤波器的输入端；第三滤波器的输出端连接第一低噪声滤波放大器的输入端；第一低噪声滤波放大器的输出端连接第二滤波器的输入端，第二滤波器的输入端连接第二变频电路。

当卫星通信电路接收卫星***传输的卫通信号时，天线阵列的接收天线阵元将接收到的射频信号经双工器传输给限幅器，限幅器可降低射频信号的幅度，并将降低幅度的射频信号传输给第二低噪声放大器，第二低噪声放大器对射频信号进行放大，并经第三滤波器进行滤波，再依次通过第一低噪声放大器和第二滤波器进行放大、滤波，将最终处理后的射频信号传输给第二变频电路，实现卫通信号的接收，从而可低噪声放大微弱卫通信号，改善卫通信号接收灵敏度，提高卫星通信电路的可靠性。

上述卫星通信电路中，波束控制电路实现数字化波束指向，使得卫通收发组件较传统技术精简了不少器件，接收信号处理电路中无需设置移相器、衰减器及配套的控制接插件，减小的卫星通信电路的体积，且硬件尺寸可减小约25％。

为便于理解本申请的方案，下面通过具体的示例说明本申请中的卫通收发组件。请参见图9，卫通收发组件包括双工器、稳压管、信号检测器、电源开关、第一功率放大器、第二功率放大器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、限幅器、第一低噪声放大器和第二低噪声放大器。

第一功率放大器的输入端分别连接稳压二极管、第二变频电路和信号检测器的输入端，第一功率放大器的输出端连接第一滤波器的输入端，第一滤波器的输出端连接第二功率放大器的输入端，第二功率放大器的输出端连接双工器。信号检测器的输出端连接电源开关的一端，电源开关的另一端连接第二功率放大器的使能端。稳压管分别连接第一功率放大器的使能端和第二功率放大器的使能端。

双工器连接限幅器的输入端，限幅器的输出端连接第二低噪声放大器的输入端，第二低噪声放大器的输出端连接第三滤波器的输入端，第三滤波器的输出端连接第一低噪声放大器的输入端，第一低噪声放大器的输出端连接第二滤波器的输入端，第二滤波器的输出端连接第二变频电路。稳压管分别连接第一低噪声放大器的使能端和第二低噪声放大器的使能端。

请参见图6和图10，图6和图10为一个具体示例中的卫星通信电路，包括天通天线阵列，卫通收发组件、波束控制电路和惯性导航电路。其中，天通天线阵列可包括8路天通天线，卫通收发组件的数量可以为8个，任一卫通收发组件的结构可如图9所示，波束控制电路的具体电路结构可如图8所示。

各天通天线与各卫通收发组件分别一一对应连接，天通天线阵列接收8路天通卫星信号并分别传输至对应卫通收发组件的低噪声放大器中，同时将8个卫通收发组件功率放大器输出的信号发射给天通卫星，实现天通收发信号能量转换。卫星导航电路连接波束控制电路，进一步地，可连接波束控制电路中的时钟分配芯片，从而可为卫星通信电路提供振荡信号。

在一个实施例中，提供了一种卫通卫导设备，包括分合路器、卫星导航电路以及上述任一实施例中的卫星通信电路；

分合路器分别连接卫星通信电路和卫星导航电路；卫星导航电路连接卫星通信电路。

具体地，分合路器可以为用于实现分路和合路的器件。卫通卫导设备包括分合路器、卫星导航电路和卫星通信电路。分合路器分别连接卫星导航电路和卫星通信电路，卫星导航电路连接卫星通信电路，从而可利用卫星导航电路内置的振荡发生器为卫星通信电路提供振荡信号。进一步地，本申请中的卫通卫导设备可以为一体化装置。

上述卫通卫导设备中，波束控制模块为用于执行全数字化波束指向的电路，从而可通过波束控制电路实现全数字化波束指向，减少卫通收发组件的器件数量和控制接插件数量，进而可减小卫通卫导设备的硬件尺寸，简化了电路设计并降低电路体积。

在一个实施例中，卫星导航电路包括卫导天线阵列、卫导射频模块和抗干扰模块；卫导射频模块包括射频信号处理电路和振荡发生器；

卫导天线阵列分别连接分合路器和射频信号处理电路；射频信号处理电路分别连接抗干扰模块、分合路器和振荡发生器；振荡发生器连接波束控制电路。

具体地，卫通天线阵列可以为传输卫导信号和/或接收卫导信号的天线阵列，包括但不局限于RDSS(Radio Determination Satellite System，卫星无线电定位***)天线和RNSS(Radio Navigation Satellite System，卫星无线电导航业务)天线，如GPS(GlobalPositioning System，全球定位***)天线、北斗一代天线、北斗二代天线、伽利略卫星天线、格洛纳斯卫星天线中的任意一种或任意组合。

抗干扰模块可以为对接收到的卫导信号进行抗干扰算法处理的电路模块，需要说明的是，本申请并不涉及抗干扰算法的改进，抗干扰模块可用于执行现有技术中任一种抗干扰算法。进一步地，抗干扰模块可以为北斗抗干扰模块。

射频信号处理电路可以为对卫导信号进行信号处理的电路，所进行的信号处理包括但不局限于信号变频、信号滤波、信号放大、信号衰减、信号合成和信号分发中的任意一种或任意组合。振荡发生器可以为用于生成振荡信号的器件，如用于生成40MHz-80MHz振荡信号的内部温补晶振。

卫导天线阵列可分别连接分合路器和射频信号处理电路，射频信号处理电路可分别连接分合路器、抗干扰模块和振荡发生器，振荡发生器连接卫星通信电路中的波束控制电路。

卫星导航电路接收卫导信号时，卫导天线阵列可接收卫星***传输的卫导信号，并可将卫导信号传输至抗干扰模块，通过抗干扰模块对卫导信号进行抗干扰处理，并将处理后的卫导信号传输至分合路器；或者将卫导天线阵列可将接收到的卫导信号直接传输给分合路器。卫星导航电路发射卫导信号时，分合路器可将发射的卫导信号传输至卫导天线阵列，并通过卫导天线阵列进行发射，从而可提高卫星导航电路的通信可靠性。

在一个实施例中，卫导天线阵列包括卫导接收天线和卫导发射天线；射频信号处理电路包括混频滤波电路和上变频电路；卫星导航电路还包括第三功率放大器和第四滤波器；

卫导接收天线分别连接分合路器和混频滤波电路；混频滤波电路连接抗干扰模块；上变频电路分别连接抗干扰模块、卫导接收天线和分合路器；

第三功率放大器分别连接分合路器和第四滤波器；第四滤波器连接卫导发射天线。

具体地，卫导接收天线包括但不局限于RDSS S天线、RNSS B3天线、B1/L1天线中的任意一种或任意组合；卫导发射天线可以为RDSS L天线。其中，各类型卫导接收天线和各类型卫导发射天线的数量可以为一个或者多个。

混频滤波电路可以为对接收到的卫导信号进行混频、滤波、低噪声放大处理的电路，上变频电路可以为用于对中频信号进行上变频的电路。第一类型卫导接收天线或第二类型卫导接收天线接收到对应的卫导信号时，可将其传输至对应的混频滤波电路，以对第一类型、第二类型的卫导信号进行混频、滤波、低噪声放大处理，以改善接收灵敏度，并将处理后的卫导信号传输至抗干扰模块，抗干扰模块对接收到的卫导信号进行抗干扰处理，并针对同一类型的卫导信号，输出一路中频信号至上变频电路，抗干扰模块输出的中频信号数量对应于输入抗干扰模块的卫导信号的类型数量。经上变频电路进行上变频处理后，传输至分合路器。

卫导接收天线接收到第三类型的卫导信号时，可第三类型的卫导信号传输至分合路器。进一步地，射频信号处理电路还可包括放大器，放大器连接在卫导接收天线与分合路器之间。

在一个示例中，第一类型卫导接收天线可以为RDSS S天线，第二类型卫导接收天线可以为RNSS B3天线，第三类型卫导接收天线可以为B1/L1天线。

卫星导航电路还包括第三功率放大器和第四滤波器，第三功率放大器的输入端连接分合路器，第三功率放大器的输出端第四滤波器的输入端，第四滤波器的输出端连接卫导发射天线，从而可通过第三功率放大器改善发射功率，并通过第四滤波器增强带外杂散抑制能力，改善发射电磁兼容指标。进一步地，第四滤波器可以为腔体滤波器。

上述卫通卫导设备中，卫导接收天线分别连接分合路器和混频滤波电路；混频滤波电路连接抗干扰模块；上变频电路分别连接抗干扰模块、卫导接收天线和分合路器；第三功率放大器分别连接分合路器和第四滤波器；第四滤波器连接卫导发射天线，从而可改善接收灵敏度，增强带外杂散抑制能力，改善发射电磁兼容指标。

在一个实施例中，卫通卫导设备还可包括连接分合路器的TNC接口，从而可通过TNC接口连接外部设备，提高卫通卫导设备的适用性。

为便于理解本申请的方案，下面通过具体的示例说明本申请中的卫星导航电路。请参见图11，卫星导航电路包括北斗天线阵列、卫导射频模块、抗干扰模块、第四功率放大器和腔体滤波器。其中，北斗天线阵列用于接收北斗导航信号，实现抗干扰天线阵列和北斗短报文信息的收发，包括4个RDSS S天线，4个RNSS B3天线，1个B1/L1天线，1个RDSS L天线。

卫导射频模块可用于对接收到的北斗导航信号进行低噪声放大，从而可改善设备接收灵敏度。同时，还可用作上下变频处理，以实现射频到中频或中频到射频的放大滤波。进一步地，还可分别输出参考时钟给波束控制电路和抗干扰模块。

抗干扰模块用于实现北斗导航接收B3/S信号的抗干扰算法处理，B3/S四路模拟中频信号经处理后输出各一路中频信号到卫导射频模块上变频电路。第四功率放大器用于对北斗RDSS L发射信号进行放大，改善发射功率。腔体滤波器为处理北斗RDSS L发射信号的滤波器，通过腔体滤波器对RDSS L发射信号进行滤波，从而可增强带外杂散抑制能力，改善发射电磁兼容指标。

分合路器，可对天通接收信号和北斗接收信号进行合路滤波，或者对天通发射信号和北斗发射信号进行分路滤波。同时还可也用作北斗天通一体化天线的+28V直流馈电供电，还可生成RDSS L发射控制信号TTL。

电源模块可接收分合路器馈电+28V输入，同时电压变换输出多种电平电压给北斗天通一体化天线内部各模块供电，包括+28V输出、+5V输出、+4.5V输出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种卫星通信电路，其特征在于，包括：

惯性导航电路；

卫通天线阵列；

卫通收发组件，连接所述卫通天线阵列；

波束控制电路，为用于执行全数字化波束指向的电路；所述波束控制电路包括波束处理模块和连接所述波束处理模块的惯导控制模块；所述波束处理电路连接所述卫通收发组件，且用于连接分合路器；所述惯导控制模块连接所述惯性导航电路。

2.根据权利要求1所述的卫星通信电路，其特征在于，所述波束处理模块包括第一变频电路、第二变频电路、第一AD/DA转换单元、第二AD/DA转换单元和第一处理器；

所述第一变频电路连接所述第一AD/DA转换单元，且用于连接所述分合路器；所述第一AD/DA转换单元连接所述第一处理器；所述第一处理器分别连接所述惯导控制模块和所述第二AD/DA转换单元；所述第二AD/DA转换单元连接所述第二变频电路；所述第二变频电路连接所述卫通收发组件。

3.根据权利要求2所述的卫星通信电路，其特征在于，所述波束处理模块还包括用于连接所述分合路器的ASK处理单元；

所述ASK处理单元连接所述第一处理器。

4.根据权利要求2所述的卫星通信电路，其特征在于，所述第一变频电路和所述第一AD/DA转换单元为集成芯片；所述第二变频电路和所述第二AD/DA转换单元为集成芯片。

5.根据权利要求2至4任一项所述的卫星通信电路，其特征在于，所述卫通收发组件包括发射信号处理单元、接收信号处理单元和连接所述卫通天线阵列的双工器；

所述双工器分别连接所述发射信号处理单元和所述接收信号处理单元；所述发射信号处理单元和所述接收信号处理单元均连接所述第二变频电路。

6.根据权利要求5所述的卫星通信电路，其特征在于，所述发射信号处理单元包括第一功率放大器、第二功率放大器和第一滤波器；

所述第一功率放大器分别连接所述第二变频电路和所述第一滤波器；所述第一滤波器连接所述第二功率放大器；所述第二功率放大器连接所述双工器。

7.根据权利要求5所述的卫星通信电路，其特征在于，所述接收信号处理单元包括第二滤波器、第三滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和限幅器；

所述第二滤波器分别连接所述第二变频电路和所述第一低噪声放大器；所述第一低噪声放大器连接所述第三滤波器；所述第三滤波器连接所述第二低噪声放大器；所述第二低噪声放大器连接所述限幅器；所述限幅器连接所述双工器。

8.一种卫通卫导设备，其特征在于，包括分合路器、卫星导航电路以及如权利要求1至7任一项所述的卫星通信电路；

所述分合路器分别连接所述卫星通信电路和所述卫星导航电路；所述卫星导航电路连接所述卫星通信电路。

9.根据权利要求8所述的卫通卫导设备，其特征在于，所述卫星导航电路包括卫导天线阵列、卫导射频模块和抗干扰模块；所述卫导射频模块包括射频信号处理电路和振荡发生器；

所述卫导天线阵列分别连接所述分合路器和所述射频信号处理电路；所述射频信号处理电路分别连接所述抗干扰模块、所述分合路器和所述振荡发生器；所述振荡发生器连接波束控制电路。

10.根据权利要求9所述的卫通卫导设备，其特征在于，所述卫导天线阵列包括卫导接收天线和卫导发射天线；所述射频信号处理电路包括混频滤波电路和上变频电路；所述卫星导航电路还包括第三功率放大器和第四滤波器；

所述卫导接收天线分别连接所述分合路器和所述混频滤波电路；所述混频滤波电路连接所述抗干扰模块；所述上变频电路分别连接所述抗干扰模块、所述卫导接收天线和所述分合路器；

所述第三功率放大器分别连接所述分合路器和所述第四滤波器；所述第四滤波器连接所述卫导发射天线。

Images