文章编号:1001-893X(2010)07-0016-05Ξ中继卫星系统用户终端关键技术分析熊小莉(中国西南电子技术研究所,成都610036)摘要:用户终端在跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)中具有重要作用。介绍了中继卫星系统用户终端的分类、功能和组成,重点对用户终端采用的全数字化可编程综合基带、自动增益控制(AGC)、相参转发和小型化等关键技术进行了总结和分析,已工程实现的用户终端功能和性能满足系统要求。最后,提出了用户终端技术的发展趋势。关键词:TDRSS;中继卫星系统;用户终端;数字化综合基带;自动增益控制;相参转发中图分类号:V556.8文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1001-893x.2010.07.004KeyTechnologyAnalysisonUserTerminalsofDataRelaySatelliteXIONGXiao-li(SouthwestInstituteofElectronicTechnology,Chengdu610036,China)Abstract:Userterminalsplayanimportantroleintrackinganddatarelaysatellitesystem(TDRSS).Inthispa2per,theclassification,functionsandcompositionofuserterminalofdatarelaysatellitesystemisintroduced.Thefocusisplacedonsummaryandanalysisofkeytechnologiessuchasalldigitalprogrammableintegratedbaseband,automaticgaincontrol(AGC),coherenttranspondingandminiaturizedtechnologies.Theusertermi2nalhasbeenimplementedinengineering,whoseperformanceandfunctionsmeetthesystemrequirements.Fi2nally,thedevelopmenttrendforuserterminaltechnologyispresented.案构想;我国的“天链”一号中继卫星系统也于2008年4月投入使用。中继卫星系统具有跟踪测轨和数据中继两方面的功能,同时具有全轨道跟踪多个用户星以及高速数传的能力,代表了新一代天基测控系统的发展方向1。中继卫星用户终端与中继卫星、地面站构成了跟踪与数据中继卫星系统。中继卫星用户终端安装在中、低轨道的用户航天器(或其它用户平台)上,是外部信号与用户航天器内部设备之间的接口设备。它通过中继卫星与地面站建立前返向链路,完成信号的接收和发送,通过总线接口与用户航天器的指1引言中继卫星系统是一个利用同步卫星和地面终端站对中、低轨飞行器(用户星)进行高覆盖率测控和数据中继的测控通信系统。目前,美国NASA的中继卫星系统———跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)已发展到第二代,第三代系统正在论证之中;欧空局也于2001年发射了第一代数据中继卫星Artemis,并于2003年投入使用,将于2010年到达寿命期,欧空局正在进行第二代数据中继卫星系统(EDRSS)的方Ξ收稿日期:2010-04-15;修回日期:2010-07-14·16·第7期熊小莉:中继卫星系统用户终端关键技术分析总第260期令分系统、数据分系统、遥测分系统相连接,完成对用户航天器的测控和数据传输。中继卫星系统用户终端是中继卫星系统的重要组成部分,它不仅具有遥控、遥测、测距、测速功能,还能进行数据的中继传输,因此,其性能的优劣将直接影响系统对用户航天端。针对不同的应用领域和分类方式,对中继卫星系统用户终端的需求也不相同,如:对航天器载用户终端,按照数据传输速率分类,其要求为:(1)高速率终端:Ku、Ka频段,抛物面或其它智能天线,等效口径为0.8～1m,发射功率为30W左右,重量不超过50kg,功耗为150～200W,返向速率为45～150Mbit/s以上;(2)中速率终端:Ku、Ka频段,抛物面或其它智能天线,等效口径为0.3～0.6m,发射功率为20W左右,重量不超过40kg,功耗为120～150W,返向速率为2～25Mbit/s以上;(3)低速率终端:S频段,用于测控,发射功率为10W左右,重量不超过10kg,功耗为50～80W,采用全向天线,返向速率为2～4kbit/s,若采用宽波束定向天线,返向速率为每秒几万比特。由上述分析可知,适应大动态、低信噪比解调、中高速数据传输和相参转发是用户终端需要解决的关键技术。2对中继卫星系统用户终端的需求为满足用户平台的载荷、供电和数据传输能力的要求,通常的中继卫星系统用户终端应做到:有足够高的有效全向辐射功率(EIRP)和G/T值;保证稳定可靠地指向中继卫星;实现多功能综合,包括:实现测控信息和应用数据的传输,实现测定轨的各项功能要求;设备体积、重量、功耗应尽量小。除满足以上功能外,中继卫星系统用户终端还面临复杂的电子对抗环境,因此应具有...