CubeSat低功耗高功能密度U-L波段收發(fā)信機設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近幾年來，隨著微納米技術(shù)、電子信息技術(shù)、微機械技術(shù)和水平的提高，許多新技術(shù)和研究成果層出不窮，大大推動了微納衛(wèi)星的發(fā)展。微納衛(wèi)星以其體積小，重量輕，成本低，研制周期短，功耗低以及適用于星座形式工作等優(yōu)勢受到了各國的青睞。然而在如此密集的系統(tǒng)內(nèi)，多個不同任務(wù)、不同頻段的電子設(shè)備將構(gòu)成頻譜占用擁擠、設(shè)備組建布局密集、大功率發(fā)射鏈路和干擾敏感鏈路共存的電子系統(tǒng)。時域，頻域、空域和數(shù)據(jù)域的共享和兼容問題日益尖銳，僅靠單一的系統(tǒng)或多種系統(tǒng)的簡單疊

2、加已無法提供相應(yīng)獨立的空間或資源。測控系統(tǒng)作為微納衛(wèi)星的一個重要組成部分，在各分系統(tǒng)耦合性逐漸增強的小衛(wèi)星領(lǐng)域，要做的不僅僅是使用高集成度的器件實現(xiàn)大衛(wèi)星測控系統(tǒng)的小型化與低功耗化，更應(yīng)該注重的是在優(yōu)化的同時進行整星系統(tǒng)級的整合，實現(xiàn)對射頻資源的復(fù)用與綜合，這點正是本論文研究的基礎(chǔ)。
　　本文針對低功耗，一體化，高功能密度的設(shè)計理念，提出了一套適用于紫丁香2號微納衛(wèi)星的U/L波段測控收發(fā)信機。其射頻收發(fā)功能由直接調(diào)制架構(gòu)的發(fā)射機與

3、低中頻超外差式的接收機實現(xiàn)，主要調(diào)制解調(diào)電路由工業(yè)級的高集成度數(shù)傳芯片構(gòu)成，配合高性能的MCU便可替代 FPGA與 DSP的高功耗組合完成對數(shù)據(jù)的處理，極大地降低了功耗。由于微納衛(wèi)星較苛刻的硬件資源限制，出于一體化的設(shè)計思路，本收發(fā)信機將下行遙測信道與載荷數(shù)傳信道合并，實現(xiàn)下行信道的復(fù)用，即去除了一個發(fā)射信道的硬件開銷，在節(jié)省了頻譜資源的同時進一步的降低了功耗。另外，針對上行信號的頻率相近特點，采取了同頻段載荷天線與上行天線共用的設(shè)計，