CN113114345B - 一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，包括测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路控制与监视单元，测控链路调理控制与监视单元包括第一开关矩阵和多个测控基本模块，多个测控基本模块均连接到第一开关矩阵上；数传中继调理控制与监视单元包括第二开关矩阵、数传中继直通基本模块、数传中继功分基本模块及多个数传中继选择基本模块，且数传中继直通基本模块、数传中继功分基本模块、及多个数传中继选择基本模块均连接到第二开关矩阵上；测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路控制与监视单元设置为单独使用或联合使用。本发明采用集约化设计，大大提升了设备的集成度，节约成本，便携性提升。

Description

一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备
技术领域
本发明涉及射频信号调理设备技术领域，具体地，涉及一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备。
背景技术
随着近年来我国卫星产业的发展，卫星功能不断增加，导致卫星地面测试设备功能也不断增加，但是现有卫星地面测试设备缺乏良好的整合，存在重复设计的缺陷，造成卫星地面测试设备的巨大浪费，并且卫星测试任务的不断增加和卫星研制周期的大大压缩都需要卫星地面测试设备具有便携性，而现有测控、数传、中继等信号控制设备均为独立设备，占用大量空间，每当测试系统搬移时耗费设计师大量时间进行重新搭建，降低了测试效率，影响测试进度。
申请号为CN105680824的专利公开的了一种远本双控射频链路衰减器，包括箱体，所述箱体内设有遥控上行通道、遥测下行通道和数传下行通道，所述遥控上行通道包括依次连接的遥控上行输入端、第一耦合器、第一程控衰减器、环形器和遥控上行输出端；遥测下行通道包括依次连接的第一遥测下行输入端、环形器、环形器输出/无线下行遥测输入端、第二遥测下行输入端、第二耦合器、第二程控衰减器和遥测下行输出端；所述数传下行通道包括依次连接的数传下行输入端、隔离器、第三耦合器、第三程控衰减器和数传下行输出端。本发明结构简单，技术合理，使用方便，成本低廉，集成了S频段、X频的卫星遥测、遥控、数传多通道链路衰减设置、链路监视并高集成度设备研制的困难。
上述发明存在有设备整合率低，且不便于携带的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的设备整合率低，且不便于携带的缺陷，本发明的目的是提供一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备。
根据本发明提供的一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，包括测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路控制与监视单元，所述测控链路调理控制与监视单元包括第一开关矩阵和多个并列设置的测控基本模块，多个所述测控基本模块均连接到所述第一开关矩阵上；所述数传中继调理控制与监视单元包括第二开关矩阵、数传中继直通基本模块、数传中继功分基本模块及多个数传中继选择基本模块，所述数传中继直通基本模块、所述数传中继功分基本模块、及多个所述数传中继选择基本模块并列设置，且所述数传中继直通基本模块、所述数传中继功分基本模块、及多个所述数传中继选择基本模块均连接到所述第二开关矩阵上；所述测控链路调理控制与监视单元和所述数传中继链路控制与监视单元设置为允许单独使用和联合使用。
优选的，所述测控链路调理控制与监视单元和所述数传中继链路控制与监视单元通过所述第一开关矩阵和所述第二开关矩阵设置为允许单独使用和联合使用。
优选的，所述测控基本模块包括第一程控衰减器、第一耦合器、第一环行器、第二耦合器及第二程控衰减器，外部信号依次通过所述第一程控衰减器、所述第一耦合器、所述第一环行器、所述第二耦合器及所述第二程控衰减器，且所述第一耦合器和所述第二耦合器均连接在所述第一开关矩阵上。
优选的，所述数传中继功分基本模块包括第三耦合器、第三程控衰减器及功分器，外部信号依次通过所述第三耦合器、所述第三程控衰减器及所述功分器，且所述第三耦合器连接在第二开关矩阵上。
优选的，所述数传中继直通基本模块包括第四耦合器和第四程控衰减器，外部信号依次通过所述第四耦合器和所述第四程控衰减器，且所述第四耦合器连接在第二开关矩阵上。
优选的，所述数传中继选择基本模块包括开关、第五耦合器及第五程控衰减器，外部信号依次通过所述开关、所述第五耦合器及所述第五程控衰减器，且所述第五耦合器连接在第二开关矩阵上。
优选的，所述开关设置为2*1开关。
优选的，所述第一开关矩阵和第二开关矩阵设置为1*6开关矩阵。
优选的，所述测控链路调理控制与监视单元上设置有SMA高频接口，所述数传中继链路控制与监视单元设置有2.92mm高频接口。
优选的，所述测控链路调理控制与监视单元支持1～4GHz频段，所述数传中继链路控制与监视单元支持1～40GHz频段。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用集约化设计，解决现有设备整合性差、重复设计的问题，将测控、数传、中继信号调理设备有机在一起；
2、本发明综合考虑目前卫星的测控、数传、中继测试分系统测试需求，并为后续卫星测试需求升级进行进一步扩展，设计了6路测控控制链路、6路测控监视链路、7路数传中继控制链路、5路数传中继监视链路、2路外输入监视链路，共计26条链路，将测试设备体积压缩至4U标准设备中，统一使用该设备对射频信号进行通道控制与监视，使其具有适应多系统同时测试的能力，大大提升了设备的集成度，节约成本，便携性提升；
3、本发明射频接口灵活性和扩展性强，接口数量多，适用范围广，通过变化外部半钢电缆连接关系可适用于各种形态的射频链路调理；
4、本发明采用额外的电磁兼容与可靠性设计，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；
5、本发明射频调理链路集约化程度提高，频段丰富，能够实现测控链路、中继链路单独与联合监视。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明中的集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备的组成框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供的一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，参照图1，包括测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路控制与监视单元。
测控链路调理控制与监视单元包括第一开关矩阵，和三个并列设置的测控基本模块，每个测控基本模块包括第一程控衰减器(如图1中的程控衰减器1)、第一耦合器(如图1中的耦合器1)、第一环行器(如图1中的环形器1)、第二耦合器(如图1中的耦合器2)及第二程控衰减器(如图1中的程控衰减器2)，外部信号依次通过第一程控衰减器、第一耦合器、第一环行器、第二耦合器及第二程控衰减器，且第一耦合器和第二耦合器均连接在所述第一开关矩阵上。通过测控链路调理控制与监视单元，可实现三个双工通道的同频异码或异频异码测控通道同时工作，同时所有上下行信号都通过耦合至开关输出，实现链路监视功能。
数传中继调理控制与监视单元包括第二开关矩阵、数传中继直通基本模块、数传中继功分基本模块及两个数传中继选择基本模块，数传中继直通基本模块、数传中继功分基本模块、及两个数传中继选择基本模块并列设置，且数传中继直通基本模块、数传中继功分基本模块、及两个数传中继选择基本模块均连接到第二开关矩阵上。
数传中继功分基本模块包括第三耦合器(如图1中的耦合器7)、第三程控衰减器(如图1中的程控衰减器7)及功分器，外部信号依次通过第三耦合器、第三程控衰减器及功分器，且第三耦合器连接在第二开关矩阵上。
数传中继直通基本模块包括第四耦合器(如图1中的耦合器8)和第四程控衰减器(如图1中的程控衰减器8)，外部信号依次通过第四耦合器和第四程控衰减器，且第四耦合器连接在第二开关矩阵上。
数传中继选择基本模块包括开关、第五耦合器(如图1中的耦合器9)及第五程控衰减器(如图中的程控衰减器9)，开关设置为2*1开关(如1图中的2*1开关),外部信号依次通过开关、第五耦合器及第五程控衰减器，且第五耦合器连接在第二开关矩阵上。通过数传中继调理控制与监视单元，可实现路7路数传中继信号控制，同时下行信号都通过耦合至开关输出，实现链路监视功能。
测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路控制与监视单元通过第一开关矩阵和第二开关矩阵设置为单独使用或联合使用，第一开关矩阵和第二开关矩阵均设置为1*6开关矩阵(如图1中的数传中继链路控制与监视单元中的1*6开关矩阵)，通过两个1*6开关矩阵实现测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路调理控制与监视单元的单独控制与监视，利用外部端口与电缆连接实现测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路调理控制与监视单元的联合使用。
测控链路调理控制与监视单元使用SMA高频接口，数传中继链路调理控制与监视单元使用2.92mm高频接口。测控链路调理控制与监视单元支持1～4GHz频段，数传中继链路调理控制与监视单元支持1～40GHz频段。
本发明采用集约化设计，本发明采用集约化设计，解决现有设备整合性差、重复设计的问题，将测控、数传、中继信号控制与监视设备有机在一起，大大提升了设备的集成度，节约成本，便携性提升。
本发明采用额外的电磁兼容和可靠性设计：外部输入电源采用EMI滤波器设计，设备添加抗干扰磁珠，进行了电子电气设备接地设计、电子电气设备的布线和接续设计以及多层印制电路板的电磁兼容设计。此种设计，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。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个单元、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个单元、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项单元、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的单元、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的单元、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，其特征在于，包括测控链路调理控制与监视单元和数传中继链路控制与监视单元，其中：
所述测控链路调理控制与监视单元包括第一开关矩阵和多个并列设置的测控基本模块，多个所述测控基本模块均连接到所述第一开关矩阵上；
所述数传中继调理控制与监视单元包括第二开关矩阵、数传中继直通基本模块、数传中继功分基本模块及多个数传中继选择基本模块，所述数传中继直通基本模块、所述数传中继功分基本模块及多个所述数传中继选择基本模块并列设置且均连接到所述第二开关矩阵上；
所述测控链路调理控制与监视单元和所述数传中继链路控制与监视单元通过所述第一开关矩阵和所述第二开关矩阵设置为允许单独使用和联合使用；
所述数传中继功分基本模块包括第三耦合器、第三程控衰减器及功分器，外部信号依次通过所述第三耦合器、所述第三程控衰减器及所述功分器，且所述第三耦合器连接在所述第二开关矩阵上；
所述数传中继直通基本模块包括第四耦合器和第四程控衰减器，外部信号依次通过所述第四耦合器和所述第四程控衰减器，且所述第四耦合器连接在所述第二开关矩阵上。
2.根据权利要求1中所述的集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，其特征在于，所述测控基本模块包括第一程控衰减器、第一耦合器、第一环行器、第二耦合器及第二程控衰减器，外部信号依次通过所述第一程控衰减器、所述第一耦合器、所述第一环行器、所述第二耦合器及所述第二程控衰减器，且所述第一耦合器和所述第二耦合器均连接在所述第一开关矩阵上。
3.根据权利要求1中所述的集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，其特征在于，所述数传中继选择基本模块包括开关、第五耦合器及第五程控衰减器，外部信号依次通过所述开关、所述第五耦合器及所述第五程控衰减器，且所述第五耦合器连接在所述第二开关矩阵上。
4.根据权利要求1中所述的集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，其特征在于，所述开关设置为2*1开关。
5.根据权利要求1中所述的集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，其特征在于，所述第一开关矩阵和第二开关矩阵均设置为1*6开关矩阵。
6.根据权利要求1中所述的集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，其特征在于，所述测控链路调理控制与监视单元上设置有SMA高频接口，所述数传中继链路控制与监视单元设置有2.92mm高频接口。
7.根据权利要求1中所述的集约化测控数传中继一体化的射频信号调理设备，其特征在于，所述测控链路调理控制与监视单元支持1～4GHz频段，所述数传中继链路控制与监视单元支持1～40GHz频段。
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