CN214544313U - 一种低轨卫星互联网车载通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低轨卫星互联网车载通信装置，包括载车子系统、通信系统以及接入网核心网，所述载车子系统用于安装所述通信系统以及接入网核心网，所述通信系统包括天线子系统、信道子系统、基带子系统、时频子系统以及站控子系统，所述时频子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接，所述站控子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接；所述天线子系统与所述信道子系统通信连接，所述接入网核心网与所述基带子系统通信连接，所述信道子系统与所述基带子系统通信连接。本实用新型实现了卫星与车载通信装置之间的Ka频段馈电通信和X频段测控服务。

Description

一种低轨卫星互联网车载通信装置

技术领域

本实用新型涉及卫星通信领域，更具体地说，它涉及一种低轨卫星互联网车载通信装置。

背景技术

随着低轨卫星数量不断增加，传统方式采用固定建站的方式，因存在建设固定站成本高、周期长、机动性差等缺点，已无法满足低成本、快速灵活的卫星通信地面站建设需求；且传统的机动站只是卫星与地面网络数据的传输通道，无法满足用户与机动站以及卫星的闭环网络通信。

针对目前低轨卫星机动站的这些缺点，建设一套集成化程度高、成本低、快速灵活部署，同时支持Ka馈电通信和X频段测控通信，且能实现卫星、用户以及通信节点车三者之间的闭环网络通信。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低轨卫星互联网车载通信装置，实现了装置与低轨卫星进行Ka频段馈电通信和X频段测控通信。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种低轨卫星互联网车载通信装置，所述载车子系统用于安装所述通信系统以及接入网核心网，所述通信系统包括天线子系统、信道子系统、基带子系统、时频子系统以及站控子系统，所述时频子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接，所述站控子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接；

所述天线子系统与所述信道子系统通信连接，所述接入网核心网与所述基带子系统通信连接，所述信道子系统与所述基带子系统通信连接。

采用上述技术方案，在载车子系统上安装通信系统、天线子系统以及接入网核心网，通信系统包括信道子系统、基带子系统、时频子系统以及站控子系统，通过天线子系统完成对低轨卫星自动跟踪及Ka频段和X频段信号收发，信道子系统将天线子系统接收到的Ka频段馈电信号和X频段遥测信号低噪放大、变频、滤波后传送至基带子系统，接入网核心网将基带子系统处理的信号形成用户、卫星、通信车闭环网络，实现车载通信装置与卫星星座进行Ka馈电通信和X频段测控通信。

进一步的，所述信道子系统包括Ka频段信道设备和X频段信道设备，所述X频段信道设备包括X上变频器、X功放、X LNA以及X下变频器，所述X上变频器与所述X功放通信连接，所述X下变频器与所述X LNA通信连接。

采用上述技术方案，Ka BUC完成高速调制解调器输出L频段信号向Ka频段的变频、放大、滤波功能，然后将信号传送至天线，Ka LNB将天线接收到的Ka频段信号经低噪放放大、变频、滤波后的L频段信号送至高速调制解调器，X频段上变频器和功放完成测控基带输出中频信号向X频段的变频、放大、滤波功能，然后将信号传送至天线，X频段场放和下变频器完成将天线接收到的X频段遥测信号经低噪放放大、变频、滤波后的中频信号送至测控基带。

进一步的，所述基带子系统包括测控基带以及高速调制解调器，所述高速调制解调器与Ka频段信道设备通信连接，所述测控基带与X上变频器以及X下变频器通信连接。

采用上述技术方案，测控基带完成卫星上行遥控注入数据的中频编码调制发送，遥测下行中频信号的输入解调译码及网络发送等。高速调制解调器完成Ka频段上行馈电数据的网络接收、编码调制中频输出至Ka BUC，Ka频段下行L频段中频馈电数据经高速调制解调器完成中频解调译码、网络发送等。

进一步的，所述接入网核心网与所述高速调制解调器通信连接。

采用上述技术方案，接入网核心网用于接收高速调制解调器所解调的信号，接入网主要负责移动通信用户接入控制、资源分配和链路控制等功能，核心网主要提供移动性管理、会话管理、呼叫控制、用户数据管理、鉴权、数据交换等功能。

进一步的，所述天线子系统包括天馈系统、结构系统、伺服控制系统以及单脉冲自动跟踪系统，所述天馈系统包括Ka频段馈源网络、X频段馈源网络以及馈源支撑装置。

采用上述技术方案，天馈系统具有高效率、低旁瓣等优良性能；结构系统保证卫星过顶稳定跟星；伺服控制系统通过对天线的驱动控制实现其精确指向，以满足对低轨卫星精确跟踪的需要。单脉冲自动跟踪系统完成对X、Ka频段低轨卫星目标信号的放大、变频、滤波、检波、解调后为伺服控制系统提供所需要的角误差信息，从而实现对目标的准确、稳定地自动跟踪。

进一步的，所述X频段馈源网络与X功放以及X LNA通信连接。

采用上述技术方案，X频段馈源网络同时收发X功放以及X LNA发出的信号。

进一步的，所述载车子系统包括天线舱、设备操作舱、平衡支撑系统、供电系统以及避雷系统，所述天线子系统安装于所述天线舱内，所述信道子系统、基带子系统、时频子系统、站控子系统以及接入网核心网均安装于所述设备操作舱内。

采用上述技术方案，天线舱是具备电动舱体开合机构的封闭舱体可对天线舱内安装的天线等室外设备起防护作用；设备操作舱对通信系统以及接入网核心网等设备起安装及防护作用；平衡支撑系统对设备车进行调平；供电系统配备发电机和市电接入，为通信节点车整车设备正常运转供电；避雷系统安装在车头与操作舱之间的操作舱外壁上，主要由避雷杆及接入避雷接地网组成，对通信节点车的工作起避雷保护作用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型一种低轨卫星互联网车载通信装置，实现了车载通信装置与低轨卫星(星座)进行Ka频段馈电链路通信和X频段测控链路通信。

2.本实用新型一种低轨卫星互联网车载通信装置，车载通信装置配置接入网核心网，可实现用户、卫星以及车载通信装置三者之间的闭环网络通信。

3.本实用新型一种低轨卫星互联网车载通信装置，通过天线舱开启液压站控制天线舱的自动打开和关闭，对天线舱内安装的天线等室外设备起防护作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型原理框图；

图2为本实用新型结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：1、天线舱；2、设备操作舱；3、避雷系统。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例：一种低轨卫星互联网车载通信装置，如图1所示，

包括载车子系统、通信系统以及接入网核心网，载车子系统用于安装所述通信系统以及接入网核心网，通信系统包括天线子系统、信道子系统、基带子系统、时频子系统以及站控子系统，时频子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接，站控子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接；

天线子系统与信道子系统通信连接，接入网核心网与基带子系统通信连接，信道子系统与基带子系统通信连接。

在载车子系统上安装通信系统、天线子系统以及接入网核心网，通信系统包括信道子系统、基带子系统、时频子系统以及站控子系统，通过天线子系统完成对低轨卫星自动跟踪及Ka频段和X频段信号收发，信道子系统将天线子系统接收到的Ka频段馈电信号和X频段遥测信号低噪放大、变频、滤波后传送至基带子系统，接入网核心网将基带子系统处理的信号形成用户、卫星、通信车闭环网络，实现车载通信装置与卫星星座进行Ka馈电通信和X频段测控通信。

信道子系统包括Ka频段信道设备和X频段信道设备，X频段信道设备包括X上变频器、X功放、X LNA以及X下变频器，X上变频器与X功放通信连接，X下变频器与X LNA通信连接。

Ka BUC完成高速调制解调器输出L频段信号向Ka频段的变频、放大、滤波功能，然后将信号传送至天线，Ka LNB将天线接收到的Ka频段信号经低噪放放大、变频、滤波后的L频段信号送至高速调制解调器，X频段上变频器和功放完成测控基带输出中频信号向X频段的变频、放大、滤波功能，然后将信号传送至天线，X频段场放和下变频器完成将天线接收到的X频段遥测信号经低噪放放大、变频、滤波后的中频信号送至测控基带。

基带子系统包括测控基带以及高速调制解调器，高速调制解调器与Ka频段信道设备通信连接，测控基带与X上变频器以及X下变频器通信连接。

测控基带完成卫星上行遥控注入数据的中频编码调制发送，遥测下行中频信号的输入解调译码及网络发送等。高速调制解调器完成Ka频段上行馈电数据的网络接收、编码调制中频输出至Ka BUC，Ka频段下行L频段中频馈电数据经高速调制解调器完成中频解调译码、网络发送等。

接入网核心网与所述高速调制解调器通信连接。接入网核心网用于接收高速调制解调器所解调的信号，接入网主要负责移动通信用户接入控制、资源分配和链路控制等功能，核心网主要提供移动性管理、会话管理、呼叫控制、用户数据管理、鉴权、数据交换等功能。

天线子系统包括天馈系统、结构系统、伺服控制系统以及单脉冲自动跟踪系统，天馈系统包括Ka频段馈源网络、X频段馈源网络以及馈源支撑装置。

天馈系统具有高效率、低旁瓣等优良性能；结构系统保证卫星过顶稳定跟星；伺服控制系统通过对天线的驱动控制实现其精确指向，以满足对低轨卫星精确跟踪的需要。单脉冲自动跟踪系统完成对X、Ka频段低轨卫星目标信号的放大、变频、滤波、检波、解调后为伺服控制系统提供所需要的角误差信息，从而实现对目标的准确、稳定地自动跟踪。

X频段馈源网络与所述X功放以及X LNA通信连接。X频段馈源网络能够同时收发X功放以及X LNA发出的信号。

如图2所示，载车子系统包括天线舱1、设备操作舱2、平衡支撑系统、供电系统以及避雷系统3，天线子系统安装于天线舱1内，信道子系统、基带子系统、时频子系统、站控子系统以及接入网核心网均安装于设备操作舱2内。

天线舱1是具备电动舱体开合机构的封闭舱体可对天线舱1内安装的天线等室外设备起防护作用；设备操作舱2对通信系统以及接入网核心网等设备起安装及防护作用；平衡支撑系统对设备车进行调平；供电系统配备发电机和市电接入，为通信节点车整车设备正常运转供电；避雷系统3安装在车头与操作舱之间的操作舱外壁上，主要由避雷杆及接入避雷接地网组成，对通信节点车的工作起避雷保护作用。

本实用新型所涉及的子系统以及其余的通信设备均是现有技术，未对其做出任何改进，只是将其安装于通信车上，实现现有通信车无法实现的技术问题。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低轨卫星互联网车载通信装置，包括载车子系统、通信系统以及接入网核心网，其特征在于，所述载车子系统用于安装所述通信系统以及接入网核心网，所述通信系统包括天线子系统、信道子系统、基带子系统、时频子系统以及站控子系统，所述时频子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接，所述站控子系统与所述天线子系统、信道子系统以及基带子系统通信连接；

所述天线子系统与所述信道子系统通信连接，所述接入网核心网与所述基带子系统通信连接，所述信道子系统与所述基带子系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星互联网车载通信装置，其特征在于，所述信道子系统包括Ka频段信道设备和X频段信道设备，所述X频段信道设备包括X上变频器、X功放、XLNA以及X下变频器，所述X上变频器与所述X功放通信连接，所述X下变频器与所述X LNA通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种低轨卫星互联网车载通信装置，其特征在于，所述基带子系统包括测控基带以及高速调制解调器，所述高速调制解调器与Ka频段信道设备通信连接，所述测控基带与X上变频器以及X下变频器通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种低轨卫星互联网车载通信装置，其特征在于，所述接入网核心网与所述高速调制解调器通信连接。

5.根据权利要求1所述的一种低轨卫星互联网车载通信装置，其特征在于，所述天线子系统包括天馈系统、结构系统、伺服控制系统以及单脉冲自动跟踪系统，所述天馈系统包括Ka频段馈源网络、X频段馈源网络以及馈源支撑装置。

6.根据权利要求5所述的一种低轨卫星互联网车载通信装置，其特征在于，所述X频段馈源网络与X功放以及X LNA通信连接。

7.根据权利要求1所述的一种低轨卫星互联网车载通信装置，其特征在于，所述载车子系统包括天线舱(1)、设备操作舱(2)、平衡支撑系统、供电系统以及避雷系统(3)，所述天线子系统安装于所述天线舱(1)内，所述信道子系统、基带子系统、时频子系统、站控子系统以及接入网核心网均安装于所述设备操作舱(2)内。

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