一种具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器

1.本发明属于卫星通信技术领域，更具体地，涉及一种具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器。


背景技术：

2.在卫星通讯领域，卫星地球站在日常的设备维护、系统测试、信号监测中，为了减少成本，减少对卫星转发器寿命的影响，通常使用模拟卫星转发器代替真实卫星转发器。
3.卫星通信装备配发部队以后，一方面，需要进行卫星通信设备的日常训练，但由于卫星资源紧张，无法满足部队开展高强度、多任务的通信训练工作。
4.因此，亟待需要提供一种具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器，解决卫星资源紧张，无法满足部队开展高强度、多任务的通信训练工作的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器，至少用以解决卫星资源紧张，无法满足部队开展高强度、多任务的通信训练工作的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器，包括：
7.ku转换单元，所述ku转换单元用于对通过ku频段的接收天线所接收的上行信号进行转换并通过ku频段的发射天线输出；
8.ka转换单元，所述ka转换单元用于对通过ka频段的接收天线所接收的上行信号进行转换并通过ka频段的发射天线输出；
9.所述ku转换单元和ka转换单元均包括：
10.功率调节模块，用于对接收的上行信号的功率进行调节；
11.第一变频模块，将功率调节后的上行信号进行频率变换和滤波处理，输出中频信号；
12.功率检测模块，对所述第一变频模块输出的中频信号进行功率检测并将获取的功率值输送至控制模块；
13.增益调节模块，用于对所述第一变频模块输出的中频信号进行处理并根据初始测试数据获取的校准数值以及功率检测模块获取的功率值，通过控制模块进行处理并根据控制模块反馈的参数信号对中频信号进行增益调节；
14.第二变频模块：将增益调节后的中频信号变换为下行信号；
15.信标模块，用于产生信标信号；
16.合成模块，将所述第二变频模块产生的下行信号以及所述信标模块产生的信标信号进行合成并通过发射天线输出；
17.转发器还包括：
18.控制模块，所述控制模块与ku转换单元和ka转换单元连接，用于处理接收到的控
制指令和查询指令并发送给相应的ku转换单元和ka转换单元以及对初始测试数据获取的校准数值以及功率检测模块获取的功率值进行处理，并将处理后获取的参数信号发送给增益调节模块。
19.可选地，增益调节模块具体包括：用于对所述第一变频模块输出的中频信号进行滤波处理、功率放大和调节衰减器，并跟据初始测试数据计算出的校准数值和功率检测模块获取的功率值通过控制模块进行计算处理，根据控制模块反馈的参数信号对中频信号进行增益调节。
20.可选地，所述控制模块用于对初始测试数据获取的校准数值以及功率检测模块获取的功率值进行处理，并将处理后获取的参数信号发送给增益调节模块具体包括：
21.根据初始测试数据获取的校准值和功率检测模块获取的功率值，计算出当前增益调节模块所需要的增益或衰减值，并将获取的增益或衰减值的参数信号发送给增益调节模块。
22.可选地，所述转发器还包括：
23.wifi模块，所述wifi模块与终端设备连接，用于接收所述终端设备的控制指令和查询指令并将其接收到的指令发送至控制模块。
24.可选地，所述wifi模块分别与所述发射天线、控制模块电连接，将发射天线发射出的下行信号解调为数字信号发送至所述控制模块，并将所述控制模块发送的数字信号调制为上行信号，通过wifi天线辐射出去。
25.可选地，转发器还包括：
26.电源模块，所述电源模块主要是将外部输入的电源进行处理，并将处理后的电源发送至所述转发器。
27.可选地，所述电源为双电源。
28.可选地，所述功率调节模块主要用于对接收的上行信号的功率进行调节，具体包括：对功率较大的信号进行衰减，对功率较小的信号进行放大。
29.可选地，所述第二变频模块具体包括：
30.对增益调节后的中频信号进行频率变换和滤波处理，将所述中频信号变换为卫星通信设备的下行信号。
31.可选地，所述合成模块将所述下行信号以及信标信号进行合成之后并通过发射天线输出之前还包括：对合成信号进行滤波以及放大处理。
32.本发明的有益效果在于：
33.本发明通过增加功率调节模块、变频模块、功率检测模块、增益调节模块、合成模块以及控制模块能够跟据初始测试数据计算出的校准数值和功率检测模块检测的功率值，通过控制模块进行计算处理，能够调整中频链路增益，实现闭环，达到链路增益的自动调节目的，最终改变了模拟转发器的输出信号信噪比，来模拟自由空间损耗和雨衰，解决了卫星资源紧张，无法满足部队开展高强度、多任务的通信训练工作的技术问题。
34.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
35.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其
它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
36.图1示出了本发明具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
38.实施例1
39.图1示出了一种具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器的结构示意图。
40.如图1所示，一种具有增益自动调节的双频段卫星通信模拟转发器，包括：
41.ku转换单元，所述ku转换单元用于对通过ku频段的接收天线所接收的上行信号进行转换并通过ku频段的发射天线输出；
42.ka转换单元，所述ka转换单元用于对通过ka频段的接收天线所接收的上行信号进行转换并通过ka频段的发射天线输出；
43.所述ku转换单元和ka转换单元均包括：
44.功率检测模块，对所述第一变频模块输出的中频信号进行功率检测并将获取的功率值输送至控制模块；
45.增益调节模块，用于对所述第一变频模块输出的中频信号进行处理并根据初始测试数据获取的校准数值以及功率检测模块获取的功率值，通过控制模块进行处理并根据控制模块反馈的参数信号对中频信号进行增益调节；
46.第二变频模块：将增益调节后的中频信号变换为下行信号；
47.信标模块，用于产生信标信号；
48.合成模块，将所述第二变频模块产生的下行信号以及所述信标模块产生的信标信号进行合成并通过发射天线输出；
49.转发器还包括：
50.控制模块，所述控制模块与ku转换单元和ka转换单元连接，用于处理接收到的控制指令和查询指令并发送给相应的ku转换单元和ka转换单元以及对初始测试数据获取的校准数值以及功率检测模块获取的功率值进行处理，并将处理后获取的参数信号发送给增益调节模块。
51.具体地，ku、ka接收天线用来接收地面卫星通信设备的上行信号，输出给后端的功率调节模块；ku、ka发射天线用来辐射模拟转发器接收后并做频率转换等处理的下行信号和信标信号，用于地面卫星通信设备接收。
52.具体地，信标模块用于产生模拟产生信标信号，可用于地面卫星通信设备跟踪模拟转发器，信标模块输出信号到后端的合成模块。
53.具体地，所述功率调节模块主要用于对接收的上行信号的功率进行调节，具体包括：对功率较大的信号进行衰减，对功率较小的信号进行放大。
54.具体地，功率检测模块是对第一变频模块输出的中频信号进行功率检测，由控制模块根据前端增益和衰减量来测算当前信号功率，为后端自动增益调节提供调节参数。
55.可选地，增益调节模块具体包括：用于对所述第一变频模块输出的中频信号进行滤波处理、功率放大和调节衰减器，并跟据初始测试数据计算出的校准数值和功率检测模块获取的功率值通过控制模块进行计算处理，并根据控制模块反馈的参数信号对中频信号进行增益调节。
56.需要说明的是，增益调节模块用于对中频信号进行滤波处理以及功率放大和衰减器的调节，可跟据初始测试数据计算出的校准数值和功率检测的功率值，通过外部的控制模块进行计算处理，在来调整中频链路增益，输出给第二变频模块。
57.所述第二变频模块具体包括：
58.对增益调节后的中频信号进行频率变换和滤波处理，将所述中频信号变换为卫星通信设备的下行信号。
59.所述合成模块将所述下行信号以及信标信号进行合成之后并通过发射天线输出之前还包括：对合成信号进行滤波以及放大处理。
60.具体地，合成模块将第二变频模块产生的下行信号和信标信号进行合成，并对信号进行滤波、放大处理，输出给后端的相应的发射天线。
61.本发明通过增加功率调节模块、变频模块、功率检测模块、增益调节模块、合成模块以及控制模块能够跟据初始测试数据计算出的校准数值和功率检测模块获取的功率值，通过控制模块进行计算处理，能够调整中频链路增益，实现闭环，达到链路增益的自动调节目的，最终改变了模拟转发器的输出信号信噪比，来模拟自由空间损耗和雨衰，解决了卫星资源紧张，无法满足部队开展高强度、多任务的通信训练工作的技术问题。
62.具体地，所述wifi模块分别与所述发射天线、控制模块电连接，并将发射天线发射出的下行信号解调为数字信号发送至控制模块，并将控制模块发送的数字信号调制为上行信号，通过wifi天线辐射出去。
63.所述wifi模块与终端设备连接，用于接收所述终端设备的控制指令和查询指令并将其接收到的指令发送至所述控制模块。
64.在本实施例中，可使用手机或者电脑设备连接ku/ka双频段无线卫星通信模拟转发器上的无线wifi，使用设备浏览器用户登录，来对模拟转发器进行操作控制和状态查询，以及噪声加载功能的开启和噪声输出功率的调节。通过增加wfi模块还实现了ku/ka模拟转发器的无线转发及远程控制，无需连接控制线，安装方便。
65.所述ku转换单元和ka转换单元还包括：
66.电源模块，所述电源模块主要是将外部输入的电源进行处理，并将处理后的电源发送至所述转发器。
67.在本实施例中，所述电源为双电源，本发明中的双电源供电，可进行电源自适应切换，可通过外部电池供电，无需连接外部电缆，可以实现便捷安装和使用；该转发器还包括一个箱体，各功能模块可以集成于一个箱体内，模拟转发器在采用电池供电时，可将ku/ka双频段无线卫星通信模拟转发器安装于升降杆上，或者采用无人机吊装，无需担心外部线缆带来的问题。
68.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也
不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。