CN213693707U - 一种资源节约型激光射频一体化通信载荷 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，包括电连接的激光射频一体化天线、激光射频分束模块，与激光射频分束模块分别电连接用于处理射频信号的射频处理模块、用于处理激光信号的激光处理模块，分别与射频处理模块、激光处理模块电连接的用于将射频信号、激光信号与数据信号相互转换的信号处理模块、综合控制模块，与信号处理模块电连接的用于传输数据信号的综合接口模块和设置在激光射频一体化天线上的粗跟踪伺服转台。本实用新型是为了解决激光射频天线的一体化、跟踪系统的一体化和信号处理系统的集成问题，提供了一种结构简单、体积小、重量轻、集成度高，可同时实现激光、射频两种通信功能的星载通信载荷。

Description

一种资源节约型激光射频一体化通信载荷

技术领域

本实用新型涉及电学技术领域，具体涉及一种资源节约型激光射频一体化通信载荷。

背景技术

随着我国月球和深空探测活动的不断扩展和深入，目前用于天地通信与信息传输的频段大多属于射频频段，射频频段资源越来越紧张，难以为航天器任务提供高速、通用、高效的支持服务。目前空间通信开发激光通信研究势在必行。为了解决深空高速通信存在的难题，主要途径是提高载波频率至Ka频段和采用激光链路。同时，对于重量体积功耗受限的卫星及深空探测应用，对有效载荷的重量、体积、功耗提出了严格要求。为了有效降低通信载荷的体积、重量和功耗(SWaP)，卫星平台对通信载荷高速化、轻量化、小型化、综合化和集成化的需求愈加明显。因此，将射频通信载荷和激光通信载荷整合为一体化通信载荷，并实现激光通信与射频通信两种模式的自动切换，实现射频通信、激光通信系统和功能的集成统一成为亟需解决的关键问题。

激光射频一体化通信是将激光通信和射频通信一体化使用的一种通信方式，通过整合共用天线、跟踪系统、电子单元、热控等部分，有效降低通信载荷的体积、重量和功耗。结合激光通信传输速率高、抗干扰能力强的优势以及射频通信虽然通信速率低、易受干扰但是其信道适应能力强的特点，将两者协同使用：在信道允许时采用激光通信高速传输，在信道条件下降激光通信无法使用时采用射频通信传输，以此来提高通信系统的可通率与可用性。

现有技术一，公开号为CN103762998B的中国专利中介绍了一种大视场共天线混合射频和激光无线通信装置，通过射频激光共天线实现了混合通信，但是其射频信号和光学信号的调制解调模块是分立的，通信组件的集成度低，且采用了有信标光的捕获跟踪，跟踪系统的复杂度高；现有技术二，公开号为CN103873151B的中国专利介绍了一种兼容射频、激光和量子通信的星载集成通信系统，提供了一种可同时实现射频、激光和量子通信功能的星载通信集成系统，但其系统集成度不高，射频天线和光学天线没有一体化设计，体积、重量和功耗较大；现有技术三，公开号为CN107317593B的中国专利介绍了一种双链路通信接收系统，通过集成射频链路和激光链路接收系统，可实现射频和激光信号的混合接收，但其系统的射频接收天线和激光接收天线采用分立结构，信号处理单元集成度低，且没有发射链路，无法实现双向通信；现有技术四，公开号为CN107682044B的中国专利介绍了一种激光和射频混合传输系统，可实现激光和射频的混合通信，但其系统的射频天线和光学天线也是相互独立的结构，系统集成度不高，不利于星载和深空通信应用；现有技术五，公开号为CN110233665A的中国专利介绍了一种射频/激光协同快速捕获跟踪对准方法，可以实现在远距离全空域快速高概率捕获跟踪对准光束，但该方法仅实现了射频/激光混合捕获跟踪，无法实现射频/激光混合通信。

以上五种技术虽然都实现了激光射频一体化通信，但并没有彻底解决激光射频天线的一体化、跟踪系统的一体化和信号处理系统的集成问题，仍存在通信载荷的体积、重量和功耗较大的问题。

发明内容

本实用新型是为了解决激光射频天线的一体化、跟踪系统的一体化和信号处理系统的集成问题，提供了一种结构简单、体积小、重量轻、集成度高，可同时实现激光、射频两种通信功能的星载通信载荷，并且射频通信与激光通信互为备份，有效提升了通信链路的可靠性和可用率，通信载荷可以实现射频激光双通信模式的自适应模式切换，更有效地发挥通信链路效能，提升空间通信链路的可靠性。

本实用新型提供一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，包括电连接的激光射频一体化天线、激光射频分束模块，与激光射频分束模块分别电连接用于处理射频信号的射频处理模块、用于处理激光信号的激光处理模块，分别与射频处理模块、激光处理模块电连接的用于将射频信号、激光信号与数据信号相互转换的信号处理模块、综合控制模块，与信号处理模块电连接的用于传输数据信号的综合接口模块和设置在激光射频一体化天线上并与综合控制模块电连接用于带动激光射频一体化天线的粗跟踪伺服转台。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，还包括安装在激光射频一体化天线上并与综合控制模块电连接用于调控激光射频一体化天线温度的热控模块。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，激光射频一体化天线为柔面式激光射频一体化天线或固面式激光射频一体化天线且支持收拢和展开两种状态。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，射频处理模块包括依次电连接的射频馈源、低噪声放大器、下变频器、中频信号发射接收模块、上变频器和功率放大器，射频馈源与激光射频分束模块电连接，功率放大器与射频馈源电连接，中频信号发射接收模块与信号处理模块电连接。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，射频馈源和综合控制模块之间还电连接有用于将射频馈源得到的馈电信号处理后得到射频跟踪误差信号的跟踪接收机。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，激光处理模块包括依次放置的中继及分光镜组、精跟踪快反镜和分光镜，依次光纤连接的章动耦合模块、前置光放大器、用于光信号和通信电信号相互转化的激光发射接收模块和光纤放大器，依次放置的准直镜和预指向快反镜，中继及分光镜组放置在激光射频分束模块的一侧，激光发射接收模块与信号处理模块电连接，预指向快反镜放置在分光镜电的一侧。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，激光处理模块还包括与中继及分光镜组和综合控制模块电连接用于探测激光光束并转换为激光粗跟踪误差信号发送给综合控制模块的激光粗跟踪模块。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，中继及分光镜组对激光射频分束模块分出的激光光束进行滤光并将按照1:9的比例分给激光粗跟踪模块和精跟踪快反镜。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，光纤放大器为掺铒光纤放大器。

本实用新型所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，作为优选方式，综合控制模块分别与精跟踪快反镜、预指向快反镜电连接。

来自远距离的射频波束进入激光射频一体化天线1，经过激光射频一体化天线1反射的射频波束进入激光射频分束模块2，激光射频分束模块2将射频波束反射进入射频馈源31，射频馈源31将接收到的射频波束转换为馈电信号发送给跟踪接收机37，跟踪接收机37将馈电信号处理得到射频跟踪误差信号发送给综合控制模块6，综合控制模块6通过射频跟踪误差信号处理得到粗跟踪控制信号发送给粗跟踪伺服转台8，粗跟踪伺服转台8控制安装在其上的激光射频一体化天线1精确指向射频波束，射频馈源31同时将馈电信号发送给低噪声放大器32，低噪声放大器32将馈电信号放大后发送给下变频器33，下变频器33将馈电信号中的载波频率降低后转换为中频信号发送给中频信号发射接收模块34，中频信号发射接收模块34将中频信号处理为通信电信号后发送给信号处理模块5，信号处理模块5完成对通信电信号的解调得到数据信号。当发送射频信号时，信号处理模块5将通信电信号发送给中频信号发射接收模块34，中频信号发射接收模块34将通信电信号处理为中频信号并发送给上变频器35，上变频器35将中频信号的频率提高到载波频率后转换为射频信号发送给功率放大器36，功率放大器36将射频信号的功率提高并发送给射频馈源31，射频馈源31将射频信号辐射为射频波束经过激光射频分束模块2反射发送给激光射频一体化天线1，激光射频一体化天线1将射频波束向空间辐射。

来自远距离的空间激光光束进入激光射频一体化天线1，经过激光射频一体化天线1反射的光束进入激光射频分束模块2，激光射频分束模块2将激光光束透射进入中继及分光镜组41，中继及分光镜组41将光束分光，一部分光束透射进入精跟踪快反镜42，一部分光束反射进入激光粗跟踪模块4a，精跟踪快反镜42将光束反射进入分光镜43，分光镜43将光束透射进入章动耦合模块44，章动耦合模块44将空间光束耦合进入光纤中成为光信号发送给前置光放大器45，前置光放大器45将光信号放大后发送给激光发射接收模块46，激光发射接收模块46将光信号生成通信电信号发送给信号处理模块5，信号处理模块5完成对通信电信号的解调生成数据信号和精跟踪误差信号，数据信号发送给综合接口模块7，精跟踪误差信号发送给综合控制模块6，激光粗跟踪模块4a探测光束并转换为激光粗跟踪误差信号发送给综合控制模块6，综合控制模块6将激光粗跟踪误差信号转换为粗跟踪控制信号发送给粗跟踪伺服转台8，并将精跟踪误差信号转换为精跟踪控制信号发送给精跟踪快反镜42以保证对激光光束的高效、稳定跟踪。当发送激光信号时，信号处理模块5将通信电信号发送给激光发射接收模块46，激光发射接收模块46将通信电信号调制到光信号中并发送给光纤放大器47，光纤放大器47将光信号放大后发送给准直镜48，准直镜48将光纤中的光信号转化为空间光束发送给预指向快反镜49，预指向快反镜49将空间光束提前瞄准后反射到分光镜43，分光镜43将光束透射到精跟踪快反镜42再反射经过中继及分光镜组41并透射经过激光射频分束模块2进入激光射频一体化天线1，激光射频一体化天线1将光束向空间发射。

收发射频波束或激光光束时，信号处理模块5将数据信号发送给综合接口模块7，综合接口模块7将数据信号发送给卫星，综合接口模块7将卫星上的数据信号、链路切换信号、预指向信号发送给信号处理模块5。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型采用激光、射频天线一体化设计，使激光通信系统和射频通信系统共用一个天线，且一体化天线支持收拢和展开两种状态，减少了载荷的复杂程度，实现体积小、重量轻的特点，有利于卫星平台搭载。

(2)本实用新型采用激光、射频信号处理模块一体化设计，使激光通信系统和射频通信系统共用一个信号处理模块，进一步降低了载荷的体积、重量和功耗，提升了设备集成度。

(3)本实用新型采用激光、射频综合控制模块一体化设计，使激光通信系统和射频通信系统在跟踪控制、链路切换、热控等模块实现共用，有效降低了系统的复杂度，降低了载荷对卫星平台的资源需求，提升了设备集成度。

(4)本实用新型采用激光、射频通信双模式设计，射频通信与激光通信互为备份，有效提升了通信链路的可靠性和可用率。通信载荷可以实现射频激光双通信模式的自适应模式切换，更有效地发挥通信链路效能，提升空间通信链路的可靠性。

附图说明

图1为一种资源节约型激光射频一体化通信载荷实施例1结构图；

图2为一种资源节约型激光射频一体化通信载荷实施例2-3结构图。

附图标记：

1、激光射频一体化天线；2、激光射频分束模块；3、射频处理模块；31、射频馈源；32、低噪声放大器；33、下变频器；34、中频信号发射接收模块；35、上变频器；36、功率放大器；37、跟踪接收机；4、激光处理模块；41、中继及分光镜组；42、精跟踪快反镜；43、分光镜；44、章动耦合模块；45、前置光放大器；46、激光发射接收模块；47、光纤放大器；48、准直镜；49、预指向快反镜；4a、激光粗跟踪模块；5、信号处理模块；6、综合控制模块；7、综合接口模块；8、粗跟踪伺服转台；9、热控模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1所示，一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，包括电连接的激光射频一体化天线1、激光射频分束模块2，与激光射频分束模块2分别电连接用于处理射频信号的射频处理模块3、用于处理激光信号的激光处理模块4，分别与射频处理模块3、激光处理模块4电连接的用于将射频信号、激光信号与数据信号相互转换的信号处理模块5、综合控制模块6，与信号处理模块5电连接的用于传输数据信号的综合接口模块7和设置在激光射频一体化天线1上并与综合控制模块6电连接用于带动激光射频一体化天线1的粗跟踪伺服转台8。

实施例2

如图2所示，一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，包括电连接的激光射频一体化天线1、激光射频分束模块2，与激光射频分束模块2分别电连接用于处理射频信号的射频处理模块3、用于处理激光信号的激光处理模块4，分别与射频处理模块3、激光处理模块4点连接的用于将射频信号、激光信号与数据信号相互转换的信号处理模块5、综合控制模块6，与信号处理模块5电连接的用于传输数据信号的综合接口模块7，设置在激光射频一体化天线1上并与综合控制模块6电连接用于带动激光射频一体化天线1的粗跟踪伺服转台8和安装在激光射频一体化天线1上并与综合控制模块6电连接用于调控激光射频一体化天线1温度的热控模块9；

激光射频一体化天线1为柔面式激光射频一体化天线或固面式激光射频一体化天线且支持收拢和展开两种状态；

射频处理模块3包括依次电连接的射频馈源31、低噪声放大器32、下变频器33、中频信号发射接收模块34、上变频器35和功率放大器36，射频馈源31与激光射频分束模块2电连接，功率放大器36与射频馈源31电连接，中频信号发射接收模块34与信号处理模块5电连接，射频馈源31和综合控制模块6之间还电连接有用于将射频馈源31得到的馈电信号处理后得到射频跟踪误差信号的跟踪接收机37；

激光处理模块4包括依次放置的中继及分光镜组41、精跟踪快反镜42和分光镜43，依次光纤连接的章动耦合模块44、前置光放大器45、用于光信号和通信电信号相互转化的激光发射接收模块46和光纤放大器47，依次放置的准直镜48和预指向快反镜49，中继及分光镜组41放置在激光射频分束模块2的一侧，激光发射接收模块46与信号处理模块5电连接，预指向快反镜49放置在分光镜43的一侧；激光处理模块4还包括与中继及分光镜组41和综合控制模块6电连接用于探测激光光束并转换为激光粗跟踪误差信号发送给综合控制模块6的激光粗跟踪模块4a；中继及分光镜组41对激光射频分束模块2分出的激光光束进行滤光并将按照1:9的比例分给激光粗跟踪模块4a和精跟踪快反镜42；光纤放大器47为掺铒光纤放大器；

综合控制模块6分别与精跟踪快反镜42、预指向快反镜49电连接。

实施例1-2的使用方法为：

来自远距离的射频波束进入激光射频一体化天线1，经过激光射频一体化天线1反射的射频波束进入激光射频分束模块2，激光射频分束模块2将射频波束反射进入射频馈源31，射频馈源31将接收到的射频波束转换为馈电信号发送给跟踪接收机37，跟踪接收机37将馈电信号处理得到射频跟踪误差信号发送给综合控制模块6，综合控制模块6通过射频跟踪误差信号处理得到粗跟踪控制信号发送给粗跟踪伺服转台8，粗跟踪伺服转台8控制安装在其上的激光射频一体化天线1精确指向射频波束，射频馈源31同时将馈电信号发送给低噪声放大器32，低噪声放大器32将馈电信号放大后发送给下变频器33，下变频器33将馈电信号中的载波频率降低后转换为中频信号发送给中频信号发射接收模块34，中频信号发射接收模块34将中频信号处理为通信电信号后发送给信号处理模块5，信号处理模块5完成对通信电信号的解调得到数据信号。当发送射频信号时，信号处理模块5将通信电信号发送给中频信号发射接收模块34，中频信号发射接收模块34将通信电信号处理为中频信号并发送给上变频器35，上变频器35将中频信号的频率提高到载波频率后转换为射频信号发送给功率放大器36，功率放大器36将射频信号的功率提高并发送给射频馈源31，射频馈源31将射频信号辐射为射频波束经过激光射频分束模块2反射发送给激光射频一体化天线1，激光射频一体化天线1将射频波束向空间辐射。

来自远距离的空间激光光束进入激光射频一体化天线1，经过激光射频一体化天线1反射的光束进入激光射频分束模块2，激光射频分束模块2将激光光束透射进入中继及分光镜组41，中继及分光镜组41将光束分光，一部分光束透射进入精跟踪快反镜42，一部分光束反射进入激光粗跟踪模块4a，精跟踪快反镜42将光束反射进入分光镜43，分光镜43将光束透射进入章动耦合模块44，章动耦合模块44将空间光束耦合进入光纤中成为光信号发送给前置光放大器45，前置光放大器45将光信号放大后发送给激光发射接收模块46，激光发射接收模块46将光信号生成通信电信号发送给信号处理模块5，信号处理模块5完成对通信电信号的解调生成数据信号和精跟踪误差信号，数据信号发送给综合接口模块7，精跟踪误差信号发送给综合控制模块6，激光粗跟踪模块4a探测光束并转换为激光粗跟踪误差信号发送给综合控制模块6，综合控制模块6将激光粗跟踪误差信号转换为粗跟踪控制信号发送给粗跟踪伺服转台8，并将精跟踪误差信号转换为精跟踪控制信号发送给精跟踪快反镜42以保证对激光光束的高效、稳定跟踪。当发送激光信号时，信号处理模块5将通信电信号发送给激光发射接收模块46，激光发射接收模块46将通信电信号调制到光信号中并发送给光纤放大器47，光纤放大器47将光信号放大后发送给准直镜48，准直镜48将光纤中的光信号转化为空间光束发送给预指向快反镜49，预指向快反镜49将空间光束提前瞄准后反射到分光镜43，分光镜43将光束透射到精跟踪快反镜42再反射经过中继及分光镜组41并透射经过激光射频分束模块2进入激光射频一体化天线1，激光射频一体化天线1将光束向空间发射。

收发射频波束或激光光束时，信号处理模块5将数据信号发送给综合接口模块7，综合接口模块7将数据信号发送给卫星，综合接口模块7将卫星上的数据信号、链路切换信号、预指向信号发送给信号处理模块5。

实施例3

如图2所示，一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，包括电连接的激光射频一体化天线1、激光射频分束模块2，与激光射频分束模块2分别电连接用于处理射频信号的射频处理模块3、用于处理激光信号的激光处理模块4，分别与射频处理模块3、激光处理模块4连接的用于将射频信号、激光信号与数据信号相互转换且电连接的信号处理模块5、综合控制模块6，与信号处理模块5电连接的传输数据信号的综合接口模块7，设置在激光射频一体化天线1上并与综合控制模块6电连接用于带动激光射频一体化天线1的粗跟踪伺服转台8和安装在激光射频一体化天线1上并与综合控制模块6电连接用于调控激光射频一体化天线1温度的热控模块9；

激光射频一体化天线1为柔面式激光射频一体化天线或固面式激光射频一体化天线且支持收拢和展开两种状态。

射频处理模块3包括依次电连接的射频馈源31、低噪声放大器32、下变频器33、中频信号发射接收模块34、上变频器35和功率放大器36，射频馈源31与激光射频分束模块2电连接，功率放大器36与射频馈源31电连接，中频信号发射接收模块34与信号处理模块5电连接，射频馈源31和综合控制模块6之间还电连接有用于将射频馈源31得到的馈电信号处理后得到射频跟踪误差信号的跟踪接收机37；

激光处理模块4包括依次电连接的中继及分光镜组41、精跟踪快反镜42、分光镜43、章动耦合模块44、前置光放大器45、用于光信号和通信电信号相互转化的激光发射接收模块46、光纤放大器47、准直镜48和预指向快反镜49，中继及分光镜组41与激光射频分束模块2电连接，激光发射接收模块46与信号处理模块5电连接，预指向快反镜49与分光镜43电连接；激光处理模块4还包括与中继及分光镜组41和综合控制模块6电连接用于探测激光光束并转换为激光粗跟踪误差信号发送给综合控制模块6的激光粗跟踪模块4a；中继及分光镜组41对激光射频分束模块2分出的激光光束进行滤光并将按照1:9的比例分给激光粗跟踪模块4a和精跟踪快反镜42；光纤放大器47为掺铒光纤放大器；

综合控制模块6计算出激光信号精跟踪误差并转换为精跟踪控制信号发送给精跟踪快反镜42。

当进行射频通信时，一束Ka射频波束进入激光射频一体化天线1，经过激光射频一体化天线1反射的射频波束进入激光射频分束模块2，激光射频分束模块2将射频波束反射进入射频馈源31，射频馈源31将接收到的射频波束转换为馈电信号并发送给跟踪接收机37，跟踪接收机37将馈电信号处理得到射频跟踪误差信号发送给综合控制模块6，综合控制模块6通过射频跟踪误差信号处理得到粗跟踪控制信号发送给粗跟踪伺服转台8，粗跟踪伺服转台8控制安装在其上的激光射频一体化天线1精确指向射频波束，射频馈源31同时将馈电信号发送给低噪声放大器32，低噪声放大器32将馈电信号放大后发送给下变频器33，下变频器33将馈电信号中的载波频率降低后转换为中频信号发送给中频信号发射接收模块34，中频信号发射接收模块34将中频信号处理为通信电信号后发送给信号处理模块5，信号处理模块5完成对通信电信号的解调得到数据信号。当发送射频信号时，信号处理模块5将通信电信号发送给中频信号发射接收模块34，中频信号发射接收模块34将通信电信号处理为中频信号并发送给上变频器35，上变频器35将中频信号的频率提高到载波频率后转换为射频信号发送给功率放大器36，功率放大器36将射频信号的功率提高并发送给射频馈源31，射频馈源31将射频信号辐射为射频波束经过激光射频分束模块2反射发送给激光射频一体化天线1，激光射频一体化天线1将射频波束向空间辐射；

当激光通信时，一束波长为1530nm的平行光束进入激光射频一体化天线1，经过激光射频一体化天线1反射的光束进入激光射频分束模块2，激光射频分束模块2将激光光束透射进入中继及分光镜组41，中继及分光镜组41将光束分光，一部分光束透射进入精跟踪快反镜42，一部分光束反射进入激光粗跟踪模块4a，精跟踪快反镜42将光束反射进入分光镜43，分光镜43将光束透射进入章动耦合模块44，章动耦合模块44将空间光束耦合进入光纤中成为光信号发送给前置光放大器45，前置光放大器45将光信号放大后发送给激光发射接收模块46，激光发射接收模块46将光信号生成通信电信号发送给信号处理模块5，信号处理模块5完成对通信电信号的解调生成数据信号和精跟踪误差信号，数据信号发送给综合接口模块7，精跟踪误差信号发送给综合控制模块6，激光粗跟踪模块4a探测光束并转换为激光粗跟踪误差信号发送给综合控制模块6，综合控制模块6将激光粗跟踪误差信号转换为粗跟踪控制信号发送给粗跟踪伺服转台8，并将精跟踪误差信号转换为精跟踪控制信号发送给精跟踪快反镜42以保证对激光光束的高精度、稳定跟踪。当发送激光信号时，信号处理模块8将通信电信号发送给激光发射接收模块46，激光发射接收模块46将通信电信号调制到波长为1550nm的光信号中并发送给光纤放大器47，光纤放大器47将光信号放大后发送给准直镜48，准直镜48将光纤中的光信号转化为空间光束发送给预指向快反镜49，预指向快反镜49将空间光束提前瞄准后反射到分光镜43，分光镜43将光束透射到精跟踪快反镜42再反射经过中继及分光镜组41并透射经过激光射频分束模块2进入激光射频一体化天线1，激光射频一体化天线1将光束向空间发射；

信号处理模块5将数据信号发送给综合接口模块7，综合接口模块7将数据信号发送给卫星，综合接口模块7将卫星上的数据信号、链路切换信号、预指向信号发送给信号处理模块5；

激光射频一体化天线1为柔面式激光射频一体化天线，镀有Ka全反射铝膜和1550nm全反射介质膜；

粗跟踪伺服转台8为经纬仪式伺服转；

激光射频分束模块2为一块镀有透射1550nm激光，反射Ka波束膜的分光镜，该膜系为氧化铟锡ITO膜；

射频馈源31为低插损波束波导馈源，本实例采用的BSBD-Ka-105型波束波导馈源，用于发射和接收Ka射频波束；

低噪声放大器32采用的是SBB5089型低噪声功率放大器，用于将微弱的馈电信号功率放大；

下变频器33采用的是SKY73062型下变频器，用于将射频信号中的载波频率降低；

中频信号发射接收模块34为ZP301型中频信号发射接收模块，用于中频信号的发射和接收；

上变频器35采用的是ERT2304型上变频器，用于将中频信号中提高到载波频率；

功率放大器36采用的YJPA6790型功率放大器，用于将射频信号功率提高；

跟踪接收机37采用的是DVB-S2型跟踪接收机，用于将馈电信号处理得到射频跟踪误差信号；

中继及分光镜组41采用的是分光比为1:9的分光镜；

精跟踪快反镜42采用的是S330型快速反射镜，用于控制光束的方向；

分光镜43镀有透射1530nm，反射1550nm激光的膜系；

动耦合模块44用于激光空间光束耦合进入光纤中，本实例选用的是LN-1550型章动耦合模块；

前置光放大器45为低噪声掺镱光纤放大器，用于将接收到的微弱光信号功率放大到-5dBm以上。本实例选用的是FX-101型低噪声掺镱光纤放大器；

激光发射接收模块46包括激光器、电光调制器和光电探测器，本实例采用的激光器是DFB激光器，发射光束的波长为1550nm，输出光功率为10mW，采用的电光调制器是LN-10G型铌酸锂马赫曾德尔MZM强度调制器，采用的光电探测器是IR-1550-D型APD光电探测器；

光纤放大器47为高功率掺铒光纤放大器，用于将光信号功率放大到30dBm以上，本实例选用的是KY-100型高功率掺铒光纤放大器；

准直镜48选用的是F810APC型空间光准直镜，用于将光纤中的激光准直成为空间光束；

预指向快反镜49采用的是S320型快速反射镜，用于控制光束提前瞄准；

激光粗跟踪模块4a采用的是JGGZ-1550-1型激光粗跟踪模块，用于探测激光粗跟踪误差；

信号处理模块5采用的是XH201型信号处理模块，用于对通信电信号的调制和解调；

综合控制模块6为ZHKZ-901型综合控制模块，用于将粗跟踪控制信号发送给粗跟踪伺服转台2，并将精跟踪控制信号发送给精跟踪快反镜12；

综合接口模块7为ZHJK-902型综合接口模块，用于在通信终端和卫星之间传递通信数据、链路切换信号和预指向信号；

热控模块9为为RK-903型热控模块，用于监测并保证通信载荷温度保持在一定范围内。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：包括电连接的激光射频一体化天线(1)、激光射频分束模块(2)，与所述激光射频分束模块(2)分别电连接用于处理射频信号的射频处理模块(3)、用于处理激光信号的激光处理模块(4)，分别与所述射频处理模块(3)、所述激光处理模块(4)电连接的用于将所述射频信号、所述激光信号与数据信号相互转换的信号处理模块(5)、综合控制模块(6)，与所述信号处理模块(5)电连接的用于传输所述数据信号的综合接口模块(7)和设置在所述激光射频一体化天线(1)上并与所述综合控制模块(6)电连接用于带动所述激光射频一体化天线(1)的粗跟踪伺服转台(8)。

2.根据权利要求1所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：还包括安装在所述激光射频一体化天线(1)上并与所述综合控制模块(6)电连接用于调控所述激光射频一体化天线(1)温度的热控模块(9)。

3.根据权利要求1所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述激光射频一体化天线(1)为柔面式激光射频一体化天线或固面式激光射频一体化天线且支持收拢和展开两种状态。

4.根据权利要求1所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述射频处理模块(3)包括依次电连接的射频馈源(31)、低噪声放大器(32)、下变频器(33)、中频信号发射接收模块(34)、上变频器(35)和功率放大器(36)，所述射频馈源(31)与所述激光射频分束模块(2)电连接，所述功率放大器(36)与所述射频馈源(31)电连接，所述中频信号发射接收模块(34)与所述信号处理模块(5)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述射频馈源(31)和所述综合控制模块(6)之间还电连接有用于将所述射频馈源(31)得到的馈电信号处理后得到射频跟踪误差信号的跟踪接收机(37)。

6.根据权利要求1所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述激光处理模块(4)包括依次放置的中继及分光镜组(41)、精跟踪快反镜(42)和分光镜(43)，依次光纤连接的章动耦合模块(44)、前置光放大器(45)、用于光信号和通信电信号相互转化的激光发射接收模块(46)和光纤放大器(47)，依次放置的准直镜(48)和预指向快反镜(49)，所述中继及分光镜组(41)放置在所述激光射频分束模块(2)的一侧，所述激光发射接收模块(46)与所述信号处理模块(5)电连接，所述预指向快反镜(49)放置在所述分光镜(43)的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述激光处理模块(4)还包括与所述中继及分光镜组(41)和所述综合控制模块(6)电连接用于探测激光光束并转换为激光粗跟踪误差信号发送给所述综合控制模块(6)的激光粗跟踪模块(4a)。

8.根据权利要求7所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述中继及分光镜组(41)对所述激光射频分束模块(2)分出的激光光束进行滤光并将按照1:9的比例分给所述激光粗跟踪模块(4a)和所述精跟踪快反镜(42)。

9.根据权利要求6所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述光纤放大器(47)为掺铒光纤放大器。

10.根据权利要求6所述的一种资源节约型激光射频一体化通信载荷，其特征在于：所述综合控制模块(6)分别与所述精跟踪快反镜(42)、所述预指向快反镜(49)电连接。

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