傳輸與接入考試通信衛(wèi)星的組成與功能[2]

透明轉(zhuǎn)發(fā)器的組成，按其變頻次數(shù)可分為一次變頻和二次變頻兩種方案，如圖13-14所示。為使頻率變換穩(wěn)定，后者的兩級變頻器的本振共用一個主振。一般地說，業(yè)務(wù)量較小的系統(tǒng)多采用二次變頻方案，大容量寬頻帶的系統(tǒng)多采用一次變頻方案。

②處理轉(zhuǎn)發(fā)器

處理轉(zhuǎn)發(fā)器除了進行轉(zhuǎn)發(fā)信號外，還具有信號處理的功能。其組成如圖13-15所示，與上述的二次變頻透明轉(zhuǎn)發(fā)器相似，只是在兩級變頻器之間，增加了信號的解調(diào)器、處理單元和調(diào)制器。先將信號解調(diào)，才便于進行信號處理，然后再經(jīng)調(diào)制、變頻、放大后發(fā)回地面。

星上的信號處理，主要包括：一種是對數(shù)字信號進行解調(diào)再生，使噪聲不會積累：另一類是在不同的衛(wèi)星天線波束之間進行信號交換;再一類是進行其他更高級的信號變換和處理，如上行FDMA變?yōu)橄滦蠺DMA信號等。

(1)遙測指令分系統(tǒng)

為了保證通信衛(wèi)星正常運行，需要了解其內(nèi)部各種設(shè)備的工作情況。必要時通過遙控指令，調(diào)整某些設(shè)備的工作狀態(tài)。為使地面站天線能跟蹤衛(wèi)星，衛(wèi)星要發(fā)射一信標(biāo)信號。此信號可由衛(wèi)星內(nèi)產(chǎn)生，也可由一個地面站產(chǎn)生，經(jīng)衛(wèi)星進行頻率變換后轉(zhuǎn)發(fā)到地面。常用的方法是將遙測信號調(diào)制到信標(biāo)信號上，使遙測信號和信標(biāo)信號結(jié)合在-起。

遙測信號包括：表示工作狀態(tài)（如電流、電壓、溫度、控制用氣體壓力等）的信號、來自傳感器的信號以及指令證實信號等。這些信號經(jīng)多路復(fù)用、放大和編碼后調(diào)制到副載波或信標(biāo)信號上，然后與通信的信號一起發(fā)向地面。

為了對衛(wèi)星進行集團和姿態(tài)控制，需用噴射推進裝置。這些裝置的點火，行波管高壓電源的開、關(guān)以及部件的切換，都是根據(jù)遙控指令信號進行的。指令信號來自地面控制站，在轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)被分離出來，經(jīng)檢測、譯碼后送到控制機構(gòu)。

(2)控制分系統(tǒng)

控制分系統(tǒng)是由一系列機械的或者電子的可控調(diào)整裝置組成，它包括兩種控制設(shè)備，一是姿態(tài)控制，二是位置控制。

姿態(tài)控制是使衛(wèi)星對地球或其他基準(zhǔn)物保持正確的姿態(tài)。對同步衛(wèi)星來說，主要用來保證天線波束始終對準(zhǔn)地球以及使太陽能電池帆板對準(zhǔn)太陽。姿態(tài)控制的方法很多I可用角度慣性或質(zhì)量噴射等方式。

位置控制系統(tǒng)用來消除攝動的影響，以便使衛(wèi)星與地球的相對位置固定。位置控制是利用裝在星體上的氣體噴射裝置，由控制站發(fā)出指令進行工作的。

(5)電源分系統(tǒng)

通信衛(wèi)星的電源，除要求體積小、重量輕、效率高外，主要應(yīng)能在衛(wèi)星壽命內(nèi)保持輸出足夠的電能。常用的衛(wèi)星電源有：太陽能電池和化學(xué)能電池。

①太陽能電池

太陽能電池由光電器件組成，一般做成lcmx2cm或2cmx2cm的小片，再按所需的電流、電壓大小，經(jīng)串、變聯(lián)構(gòu)成微型組件。在組件下面墊上絕緣薄膜，貼在衛(wèi)星表面上，這就構(gòu)成了衛(wèi)星太陽能電池。

②化學(xué)能電池

為了使衛(wèi)星在地球的陰影區(qū)也能連續(xù)工作，通常是用可以充電的化學(xué)能電池，如錁鎘電池等。平時由太陽能電池給它充電，當(dāng)衛(wèi)星進行入陰影區(qū)后，則由它供電。

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