CN110324077A - 一种星载双模发射机 - Google Patents

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刘婧
查晓晨
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Abstract

本发明公开了一种星载双模发射机，包括：供电控制器、恒温晶体振荡器、温补晶体振荡器、倍频器、放大器、遥测调制器、数传调制器；该星载发射机可工作于遥测发射机和数传发射机两种模式，供电控制器根据控制指令分别控制发射机内部各电路的供电，当需要工作在遥测发射机模式时，对温补晶体振荡器、倍频器、遥测调制器、放大器进行供电；当需要工作在数传发射机模式时，对恒温晶体振荡器、倍频器、数传调制器、放大器进行供电；当发射机不工作时，所有电路均不供电。本发明具有设计简单成本低、易于集成、功耗低、重量轻、通用性强的技术特点。

Description

一种星载双模发射机
技术领域
本发明属于星载测控数传发射机领域，尤其涉及一种星载双模发射机。
背景技术
目前我国卫星测控数传分系统中，一般均要求发射机输出遥测和数传信号至地面站，基于传统设计理念以及调制方式的不同，遥测发射机和数传发射机在功能上是分开，本质上与原来的工作方式没有任何不同。
现有技术存在下列缺陷：遥测发射机与数传发射机分开的设计，成本高、功耗高、重量大，变相地减小卫星的承载能力和运行能力，增加卫星的成本，限制卫星的整体设计。
发明内容
本发明的技术目的是提供一种星载双模发射机，具有设计简单成本低、易于集成、功耗低、重量轻、通用性强的技术特点。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种星载双模发射机，包括：供电控制器、恒温晶体振荡器、温补晶体振荡器、倍频器、放大器、遥测调制器、数传调制器，所述星载双模发射机的工作模式包括数传发射机工作模式、遥测发射机工作模式；
所述恒温晶体振荡器的输出端与所述温补晶体振荡器的输出端均与所述倍频器的输入端电连接，所述倍频器的输出端与所述遥测调制器的输入端电连接，所述遥测调制器的输出端与所述放大器的输入端电连接，所述放大器的输出端与所述数传调制器的输入端电连接；
所述供电控制器用于根据所述星载双模发射机的工作模式进行供电控制，其中，
所述数传发射机工作模式下，所述恒温晶体振荡器、所述倍频器、所述放大器、所述数传调制器供电正常工作，所述温补晶体振荡器、所述遥测调制器不供电；
所述遥测发射机工作模式下，所述温补晶体振荡器、所述倍频器、所述遥测调制器、所述放大器供电正常工作，所述恒温晶体振荡器、所述数传调制器不供电。
根据本发明一实施例，所述供电控制器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器；
所述第一继电器用于接收数传开关指令，并根据所述数传开关指令控制所述恒温晶体振荡器、所述数传调制器的供电开与关，其中，所述数传开关指令为控制所述数传发射机工作模式开与关的指令；
所述第二继电器用于接收遥测开关指令，并根据所述遥测开关指令控制所述温补晶体振荡器、所述遥测调制器的供电开与关，其中，所述遥测开关指令为控制所述遥测发射机工作模式开与关的指令；
所述第一继电器的输出供电端、所述第二继电器的输出供电端分别与所述第三继电器的控制端电连接，所述第三继电器用于根据所述第一继电器和所述第二继电器的供电开与关，控制所述倍频器、所述放大器的供电开与关，其中，所述第一继电器与所述第二继电器中的任一供电开启，则所述第三继电器供电开启，所述第一继电器与所述第二继电器均供电关闭，则所述第三继电器供电关闭。
根据本发明一实施例，所述供电控制器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器；
所述第一继电器用于接收数传开关指令，并根据所述数传开关指令控制所述恒温晶体振荡器、所述数传调制器的供电开与关，其中，所述数传开关指令为控制所述数传发射机工作模式开与关的指令；
所述第二继电器用于接收遥测开关指令，并根据所述遥测开关指令控制所述温补晶体振荡器、所述遥测调制器的供电开与关，其中，所述遥测开关指令为控制所述遥测发射机工作模式开与关的指令；
所述第三继电器用于接收所述数传开关指令或者所述遥测开关指令，并根据所述数传开关指令或者所述遥测开关指令控制所述倍频器、所述放大器的供电开与关，其中，所述数传开关指令与所述遥测开关指令中的任一指令控制供电开启，则所述第三继电器供电开启，所述数传开关指令与所述遥测开关指令均控制供电关闭，则所述第三继电器供电关闭。
根据本发明一实施例，还包括电控开关，所述电控开关用于接收所述数传开关指令或者所述遥测开关指令，并根据所述数传开关指令或者所述遥测开关指令控制所述温补晶体振荡器或所述恒温晶体振荡器与所述倍频器之间信号传输的开与关，其中，所述数传开关指令与所述遥测开关指令中的任一指令控制信号传输开启，则所述电控开关通路，所述数传开关指令与所述遥测开关指令均控制信号传输关闭，则所述电控开关断路。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明将遥测发射机与数传发射机采用串行设计方式实现一体化设计，通过供电控制器进行多路供电实现遥测发射机工作模式供电与数传发射机工作模式供电，其中，在遥测发射机工作模式，数传调制器不供电，信号经过数传调制器相当于衰减器，可通过放大器进行信号增益，以弥补衰减，同样地，在数传发射机工作模式，遥测调制器不供电，信号经过遥测调制器相当于衰减器，可通过放大器进行信号增益，以弥补衰减，在某一工作模式工作时，部分不需供电，在双模发射机不工作时，可所有电路均不加电，从而可以降低发射机的功耗，同时，共用部分功能模块，降低电路规模，简化了结构，降低了成本与重量，易于遥测发射机与数传发射机集成在一起，也易于和其他星载电路集成在一起，实现了遥测和数传信号的输出功能，达到了设计简单成本低、易于集成、功耗低、重量轻、通用性强的技术效果。
附图说明
图1为本发明一种星载双模发射机的电路框图；
图2为本发明一种星载双模发射机的一供电示意图；
图3为图2的供电示意图对应的供电原理图；
图4为本发明一种星载双模发射机的另一供电示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种星载双模发射机作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
参看图1，本实施例提供一种星载双模发射机，包括：供电控制器、恒温晶体振荡器、温补晶体振荡器、倍频器、放大器、遥测调制器、数传调制器，星载双模发射机的工作模式包括数传发射机工作模式、遥测发射机工作模式；
恒温晶体振荡器的输出端与温补晶体振荡器的输出端均与倍频器的输入端电连接，倍频器的输出端与遥测调制器的输入端电连接，遥测调制器的输出端与放大器的输入端电连接，放大器的输出端与数传调制器的输入端电连接；
供电控制器用于根据星载双模发射机的工作模式进行供电控制，其中，数传发射机工作模式下，恒温晶体振荡器、倍频器、放大器、数传调制器供电正常工作，温补晶体振荡器、遥测调制器不供电；遥测发射机工作模式下，温补晶体振荡器、倍频器、遥测调制器、放大器供电正常工作，恒温晶体振荡器、数传调制器不供电。
现对本实施例进行详细说明：
具体地，恒温晶体振荡器用于输出数传发射机参考频率；温补晶体振荡器用于输出遥测发射机参考频率；倍频器用于将输入参考频率通过倍频方式得到输出载波频率；放大器用于将输入信号进行放大；遥测调制器用于将遥测数据进行调制；数传调制器用于将数传数据进行调制。
具体地，通过倍频器产生发射载波，载波再分别进入遥测调制器和数传调制器，遥测调制器和数传调制器不同时工作。倍频器参考输入源有两种：温补晶体振荡器、恒温晶体振荡器。当工作在遥测发射机工作模式时，数传调制器供电端无电源，数传调制器不工作，当工作在数传发射机工作模式时，遥测调制器供电端无电源，遥测调制器不工作。遥测调制器和数传调制器在不供电情况下，信号通过会产生衰减，相当于衰减器，
较优地，本实施例的供电控制器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器；
第一继电器用于接收数传开关指令，并根据数传开关指令控制恒温晶体振荡器、数传调制器的供电开与关，其中，数传开关指令为控制数传发射机工作模式开与关的指令；
第二继电器用于接收遥测开关指令，并根据遥测开关指令控制温补晶体振荡器、遥测调制器的供电开与关，其中，遥测开关指令为控制遥测发射机工作模式开与关的指令；
第一继电器的输出供电端、第二继电器的输出供电端分别与第三继电器的控制端电连接，第三继电器用于根据第一继电器和第二继电器的供电开与关，控制倍频器、放大器的供电开与关，其中，第一继电器与第二继电器中的任一供电开启，则第三继电器供电开启，第一继电器与第二继电器均供电关闭，则第三继电器供电关闭。
具体地，参看图2，磁保持继电器1对应本实施例的第一继电器，磁保持继电器2对应本实施例的第二继电器，非磁保持继电器对应本实施例的第三继电器，磁保持继电器是依赖永久磁钢的作用，其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的，非磁保持继电器的开关状态的维持则需要提供持续的电信号，本实施例中通过第一继电器和第二继电器的供电输出控制第三继电器的开关，故而采用如图2中的继电器的选择，其中，图2中的继电器选择为本实施例的一种实施方式，同样地，第一继电器和第二继电器也可以为非磁保持继电器，只需控制端提供持续的电信号，已维持开关状态。
具体地，磁保持继电器1执行数传开关指令，当执行数传开指令时，供电电源可通过磁保持继电器1输出供电2；当执行数传关指令时，供电电源不可通过磁保持继电器2输出。磁保持继电器2执行遥测开关指令，当执行遥测开指令时，供电电源可通过磁保持继电器2输出供电3，当执行遥测关指令时，供电电源不可通过磁保持继电器2输出。
具体地，非磁保持继电器受磁保持继电器1输出供电2和磁保持继电器2输出供电3控制，当磁保持继电器1或磁保持继电器2输出端有供电电源时，供电电源可通过非磁保持继电器输出供电1，当磁保持继电器1和磁保持继电器2输出端均无供电电源时，供电电源不可通过非磁保持继电器输出。
磁保持继电器1输出的供电2给恒温晶体振荡器、数传调制器，磁保持继电器2输出供电3给温补晶体振荡器、遥测调制器，非磁保持继电器输出供电1给倍频器、放大器。
具体地，本实施例的供电控制器如附图3所示，第一继电器K1受数传开关指令控制，第二继电器K2受遥测开关指令控制，K1、K2输入和输出分别接+5V的供电电源和二极管，当数传开指令执行时，K1导通，V1输入端为+5V，V1输出端为4.3V，此时K3导通，K3输出端为+5V，发射机工作在数传模式；当遥测开指令执行时，K2导通，V2输入端为+5V，V2输出端为4.3V，此时K3导通，K3输出端为+5V，发射机工作在遥测模式；当K1和K2均未受到指令时，K1和K2均断开，V1和V2输入端为0V，输出端为0V，K3断开，K3输出端为0V，发射机不加电。
同样地，参看图4，本实施例的第一继电器、第二继电器、第三继电器还可以并排设计，第一继电器用于接收数传开关指令，并根据数传开关指令控制恒温晶体振荡器、数传调制器的供电开与关，其中，数传开关指令为控制数传发射机工作模式开与关的指令；第二继电器用于接收遥测开关指令，并根据遥测开关指令控制温补晶体振荡器、遥测调制器的供电开与关，其中，遥测开关指令为控制遥测发射机工作模式开与关的指令；第三继电器用于接收数传开关指令或者遥测开关指令，并根据数传开关指令或者遥测开关指令控制倍频器、放大器的供电开与关，其中，数传开关指令与遥测开关指令中的任一指令控制供电开启，则第三继电器供电开启，数传开关指令与遥测开关指令均控制供电关闭，则第三继电器供电关闭。
较优地，还包括电控开关，电控开关用于接收数传开关指令或者遥测开关指令，并根据数传开关指令或者遥测开关指令控制温补晶体振荡器或恒温晶体振荡器与倍频器之间信号传输的开与关，其中，数传开关指令与遥测开关指令中的任一指令控制信号传输开启，则电控开关通路，数传开关指令与遥测开关指令均控制信号传输关闭，则电控开关断路。
具体地，参看图1，本实施例的电控开关选择磁保持继电器，对应图中的磁保持继电器3，同样地，电控开关也可以非磁保持继电器或者其他类型的电控开关，磁保持继电器3执行遥测和数传开关指令，用于恒温晶体振荡器或温补晶体振荡器输出频率至倍频器的开关控制，当磁保持继电器3执行遥测开指令时，温补晶体振荡器输出频率至倍频器，此时工作在遥测发射机模式；当磁保持继电器3执行数传开指令时，恒温晶体振荡器输出频率至倍频器，此时工作在数传发射机模式。当磁保持继电器3不执行任何指令时，信号传输断路，双模发射机不工作。
本实施例将遥测发射机与数传发射机采用串行设计方式实现一体化设计，通过供电控制器进行多路供电实现遥测发射机工作模式供电与数传发射机工作模式供电，其中，在遥测发射机工作模式，数传调制器不供电，信号经过数传调制器相当于衰减器，可通过放大器进行信号增益，以弥补衰减，同样地，在数传发射机工作模式，遥测调制器不供电，信号经过遥测调制器相当于衰减器，可通过放大器进行信号增益，以弥补衰减，在某一工作模式工作时，部分不需供电，在双模发射机不工作时，可所有电路均不加电，从而可以降低发射机的功耗，同时，共用部分功能模块，降低电路规模，简化了结构，降低了成本与重量，易于遥测发射机与数传发射机集成在一起，也易于和其他星载电路集成在一起，实现了遥测和数传信号的输出功能，达到了设计简单成本低、易于集成、功耗低、重量轻、通用性强的技术效果，可广泛应用于各种测控数传一体化卫星型号当中。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种星载双模发射机，其特征在于，包括：供电控制器、恒温晶体振荡器、温补晶体振荡器、倍频器、放大器、遥测调制器、数传调制器，所述星载双模发射机的工作模式包括数传发射机工作模式、遥测发射机工作模式；
所述恒温晶体振荡器的输出端与所述温补晶体振荡器的输出端均与所述倍频器的输入端电连接，所述倍频器的输出端与所述遥测调制器的输入端电连接，所述遥测调制器的输出端与所述放大器的输入端电连接，所述放大器的输出端与所述数传调制器的输入端电连接；
所述供电控制器用于根据所述星载双模发射机的工作模式进行供电控制，其中，
所述数传发射机工作模式下，所述恒温晶体振荡器、所述倍频器、所述放大器、所述数传调制器供电正常工作，所述温补晶体振荡器、所述遥测调制器不供电；
所述遥测发射机工作模式下，所述温补晶体振荡器、所述倍频器、所述遥测调制器、所述放大器供电正常工作，所述恒温晶体振荡器、所述数传调制器不供电。
2.根据权利要求1所述的星载双模发射机，其特征在于，所述供电控制器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器；
所述第一继电器用于接收数传开关指令，并根据所述数传开关指令控制所述恒温晶体振荡器、所述数传调制器的供电开与关，其中，所述数传开关指令为控制所述数传发射机工作模式开与关的指令；
所述第二继电器用于接收遥测开关指令，并根据所述遥测开关指令控制所述温补晶体振荡器、所述遥测调制器的供电开与关，其中，所述遥测开关指令为控制所述遥测发射机工作模式开与关的指令；
所述第一继电器的输出供电端、所述第二继电器的输出供电端分别与所述第三继电器的控制端电连接，所述第三继电器用于根据所述第一继电器和所述第二继电器的供电开与关，控制所述倍频器、所述放大器的供电开与关，其中，所述第一继电器与所述第二继电器中的任一供电开启，则所述第三继电器供电开启，所述第一继电器与所述第二继电器均供电关闭，则所述第三继电器供电关闭。
3.根据权利要求1所述的星载双模发射机，其特征在于，所述供电控制器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器；
所述第一继电器用于接收数传开关指令，并根据所述数传开关指令控制所述恒温晶体振荡器、所述数传调制器的供电开与关，其中，所述数传开关指令为控制所述数传发射机工作模式开与关的指令；
所述第二继电器用于接收遥测开关指令，并根据所述遥测开关指令控制所述温补晶体振荡器、所述遥测调制器的供电开与关，其中，所述遥测开关指令为控制所述遥测发射机工作模式开与关的指令；
所述第三继电器用于接收所述数传开关指令或者所述遥测开关指令，并根据所述数传开关指令或者所述遥测开关指令控制所述倍频器、所述放大器的供电开与关，其中，所述数传开关指令与所述遥测开关指令中的任一指令控制供电开启，则所述第三继电器供电开启，所述数传开关指令与所述遥测开关指令均控制供电关闭，则所述第三继电器供电关闭。
4.根据权利要求2或3所述的星载双模发射机，其特征在于，还包括电控开关，所述电控开关用于接收所述数传开关指令或者所述遥测开关指令，并根据所述数传开关指令或者所述遥测开关指令控制所述温补晶体振荡器或所述恒温晶体振荡器与所述倍频器之间信号传输的开与关，其中，所述数传开关指令与所述遥测开关指令中的任一指令控制信号传输开启，则所述电控开关通路，所述数传开关指令与所述遥测开关指令均控制信号传输关闭，则所述电控开关断路。
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