发布时间：2023-09-28 08:54:45
绪论：一篇引人入胜的航天电子技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
【关键词】数传发射机 X波段 数字调制
1 概述
随着中国卫星事业的蓬勃发展和现代通信技术的迅速发展，卫星所承载的功能越来越多，星上的空间资源越来越紧张，对包括数传发射机在内的星上产品设计要求也越来越高。产品设计中，需要综合实现高可靠性、小型化、轻量化和低功耗的要求。因此，研究高频段、一体化、小型化的星载数传发射机设计技术，对我国卫星数传系统技术发展具有积极意义。
2 数传发射机设计方案
数传发射机是卫星系统的重要组成部分，承担卫星星上业务数据向地面传输的功能。传统的卫星数传发射机，采用“中频调制+上变频”设计技术，在变频环节会产生非线性失真，从而影响产品性能。随着微波直调以及微波合成技术的发展，本文阐述了采用直接射频调制技术，实现了X波段一体化、小型化的数传发射机设计。
X波段一体化、小型化发射机，按照前端输入时钟，接收前端输入的数据进行LDPC编码，完成电平转化后直接送入X波段QPSK调制器中进行调制输出。本地恒温晶振产生基频信号，经过65次倍频器倍频到X波段，将X波段频率信号作为QPSK调制的本地载波信号。已调QPSK数据信号，经过匹配微带板输出到后级功放后，由天线发射出去，完成数据传输。目前方案采用双机一体化设计，互为工作备份。
X波段一体化、小型化发射机采用QPSK直接调制符合CCSDS技术规范，QPSK调制是目前应用较多的一种调制方式，广泛用于1.2Gbps以下速率的编码调制器中。在微波直接调制器的设计中，是两路BPSK进行合成，载波频率经过90°功分分成两路分别与I、Q两路数据进行BPSK调制，两路BPSK数据通过0°合成器进行合成输出。QPSK信号具有频带宽，隔离度好和抗干扰强等优点。
设计方案中，微波器件采用微波集成电路模块，提高了产品设计集成度和可靠性，同时减少了体积和重量。此外，采用了倍频器直接倍频技术，不仅避免了传统倍频方案带来的非线性失真，同时改善了发射机输出的频谱特性。
3 测试结果
本文设计的X波段一体化、小型化数传发射机方案，已经成功应用于某卫星型号中，通过数传发射机的硬件设计、软件设计和调试后，对产品主要性能指标进行了测试，并与传统数传发射机设计进行了比较，测试情况见表1所示。由表可见，测试指标都是符合当初的设计指标的，比传统的数传发射机性能指标更加优良。
由表1以及图2、图3可以看出，该方案完成了X波段双机一体化、小型化数传发射机的设计，实现了一体化、小型化和轻量化的设计目标，相比传统产品，数传发射机的调制性能和信道传输特性有了较大提升和改进。
4 结论
本文设计的X波段一体化、小型化数传发射机方案，已经成功应用于某卫星型号中，所设计的数传发射机，在性能指标上优于传统产品，在产品重量、体积和功耗等方面获得了较大提升，对今后星上产品的小型化、轻量化设计工作具有积极意义。
参考文献
[1]姜亚祥，谢春坚.S波段轻、小型化数传发射机设计[A].中国空间科学学会空间探测专业委员会第十九次学术会议论文集（下册），2006，596-600.
[2]张倩，李刚，唐浩.高速数传X波段发射机的设计与实现[J].空间电子技术，2003（4）：52-57.
[3]钱澄.微波.QPSK调制器的性能分析[J].微波与卫星通信.1997，55-59.
作者简介
一切从球开始
在世界范围内，有许多私营航天科技公司成功的先例：2014年，Facebook与 Titan Aerospace 进行了一笔达 6000 万美元的交易。Facebook 购买了多架该公司生产的近地面太空无人机，用于自己旗下的太空网络信号转播项目，届时，全球都会被免费的无线网络覆盖。而在民营航天成功先例中，最著名的恐怕就是 SpaceX 公司。
和美国不同，中国航天事业主要由国家掌控和运作，但这并不意味着私营航天在中国无从谈起。
去年5月，“中国制造2025”规划，在新常态的语境下，国家把目光再次聚焦到工业实体。有分析认为，仅卫星应用这一领域的产值就将在2020年达到5000亿元，“十三五”末我国航天工业的整体产值将能达到8000亿元至10000亿元的水平。
据行业人士测算，商业航天领域每投入1美元，可获得7至14美元的回报。经过多年发展，商业航天已成为世界航天产业发展的主要动力。
“坐火箭20万美元游太空”“推出太空专车、太空顺风车、太空班车等发射服务计划”……事实上，曾经颇显神秘的中国航天业，已悄然开启商业化的大幕。虽然让公众兴奋的太空游还略显遥远，但作为交通工具的火箭其实已开始“专车”服务（指发射卫星等）。
位于一间普通写字楼的中国火箭有限公司（以下简称中国火箭公司）没有过多国企做派和军工的神秘，也还没有互联网企业足够的简明高效，但这家企业已经站上中国航天商业化的时代“风口”。
作为商业航天发展的基础运输平台，火箭正通过创新运营模式、打造专属列车、提供定制服务等创新举措，努力在商业航天市场的激烈竞争中抢得先机。布局并不止于目前披露的商业发射服务、亚轨道飞行体验、空间资源利用三大业务板块，“对标SpaceX只是近期目标。”
百度CEO李彦宏曾在2014年的全国政协委员会上递交提案，建议国家相关主管部门鼓励民营企业开展火箭、卫星等的研制、生产和发射业务，促进航天技术在其他领域的应用，带动其他相关产业的发展。
航天领域的民间机会
2015年12月22日上午九点，美国太空探索公司SpaceX成功将其自主研制的Falcon 9 FT火箭发射升空，成为首个成功进入太空的民间企业。这被视为私人航天时代即将到来的标志。
在中国，航天领域长期为国有力量主导。即便是国有机构，要制造完整的火箭也非一家所能。火箭的不同结构，在传统的航天系统中有着严格的分工。
但在民营航天爱好者的眼中，只要技术操作与基本工艺到位，使用民用级别的原材料进行航天器制造，并非不可能。
2013年，大三学生胡振宇与科创广州项目组成员一起，到内蒙古发射了一枚火箭。
胡振宇曾在中科院空间所实习了1个多月，而这家机构是航天四院的主要客户之一。他听到的最大抱怨是“太贵了”，“贵到以至于中科院自己都想做探空火箭，忍无可忍了”。几年后，他创办了翎客航天，计划把价格拉低至200万元，同时提供更好的性能。其中的关键是缩短供应商链条，减少分包成本，避免层层倒手、加价，以确保毛利润率。
按照胡振宇的规划，他创建的翎客航天将是国内首家提供探空火箭发射服务的私人企业。与公众更加熟悉的“”等运载火箭相比，他的探空火箭体型更小，通常长度不超过10米，箭体直径不超过300毫米，有效载荷数十公斤。它的作用是将搭载的仪器送到几十至几百公里的高空，进行几分钟的科学观测，相对简单的结构和功能，让民间科研力量有望参与其中，甚至成为市场的主要玩家。
2015年7月，中国民间航天组织中规模最大的 “科创航天局”主席罗澍等人做的卫星研制方案得到了投资人的认可。投资人认为，没有民间及商业化的航天就没有人类航天的飞跃。现在人类处于技术空前平民化的阶段，所以会出现几个年轻人在短短几年间通过互联网改变数亿人的生活，“沿着平民化路线看看有没有突破口。”
民间的商业航天行为，最终落点还是“商业”，在国家大力推动军民融合、“航天+互联网”的信息产业变革，以及全球新一轮的工业革命的大背景下，越来越多的企业将通过航天的“商业化”道路，寻求新的投资机会。
中国航天的山东元素
在神舟十一号任务中与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接后，513所承担了多项保障工作。
513所即山东航天电子技术研究所，隶属于中国航天科技集团公司第五研究院，始建于1966年。1986年由山西太谷搬迁至山东烟台。是目前山东省唯一一家从事航天高科技研究的科研事业单位。513所先后参与了我国从神舟一号到神舟十一号、天宫一号、天宫二号等所有载人航天工程型号的研制，均圆满完成任务。
10月19日3时31分，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。6时32分，航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室。据了解，2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活，按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后，神舟十一号撤离天宫二号，并于1天内返回至着陆场，天宫二号转入独立运行模式。
据报道，在航天员空间实验的过程中，513所研制的多项产品将发挥至关重要的作用。其中，513所研发的氧分压调理电路、二氧化碳分压传感器、舱内气体采样装置将净化空气，确保太空没有“雾霾”；液路断接器和封气装置是载人飞船的安全卫士；失重生理效应实验装置、骨丢失对抗仪、无创心功能监测仪为航天员提供了完善的健康保障体系；无线语音系统将实现航天员与地面的天地通话。
微机电系统经过多年的发展，已经形成了一套比较成熟的技术。通过不断的研究形成了目前新型的集成器件，使得系统的效率和功能有很大程度上的提高，对各个领域的发展起到了促进作用。近些年来我国的电子领域取得了一定的发展，为微机电系统在电子信息领域的应用提供了可能。微机电系统可以很好的降低成本、提高系统的运行效率，为此，微机电系统在电子信息领域应用十分广泛。本文将从微机电系统的概述、微机电系统在电子信息领域的应用现状和微机电系统的在电子信息领域的应用前景三个方面进行探讨，以为微电系统的进一步应用提供借鉴。
一、 微机电系统的概述
微机电系统是指由一批可批量制作的微型器件组成的系统。一般微机电系统都是由微型传感器、微型执行器、控制电路和电源等一些微型器件组成，是由半导体技术发展而来的先进的技术制作平台。此技术起源于20世纪80年代，微电系统的广泛应用对我国的国民经济和军事的技术变革产生了重要的影响。
微机电系统以其体积小、重量轻、低能耗的特点广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。微机电可以有效的促使各个机械系统实现智能化和自动化，发挥系统优良的特性。微机电系统涉及到电子信息、机械制造、材料工程等多个领域，是一个包涵各个学科优点的科学领域，成为我国未来科研领域研究的重点。
二、 微电系统在电子信息领域的应用现状
微电系统既是一个信息系统也是一个功能系统，微电系统的产生和发展必然会引起技术领域的巨大变革，为了更好的实现对于微电系统的开发，必须仔细了解微电系统在电子信息领域的应用现状。
（一） 微机电系统在汽车电子领域的应用
微机电系统由于技术水平的不够成熟，最初并没有广泛的应用在汽车上，只是简单的应用到了汽车是安全气囊上。后来随着技术的成熟在汽车的其他部分也相继用上了微机电系统。微机电系统的应用可以有效的保障驾驶的安全性，为驾驶员在驾驶过程中提供全方位的保护。目前，整个汽车的系统中已经有很多部分应用到了微机电系统。MEMS传感器在汽车的电子系统中可以有效的测量油压、气压，可以更好的实现检测的功能，提高汽车的安全性。
（二） 微机电系统在通信领域的应用
目前各种的技术的开发都是为了更好的实现信息数据更快的传输、更大容量的存储和更好的对信息进行加工的功能。而微机电系统很好的满足了这一要求，它的功能多、体积小、成本低可以很好的实现信息的传输、存储和加工的功能。目前微机电系统在通信领域的应用十分广泛，以微机电技术为核心的MEMS微波收发机、MEMS天线、GPS和蓝牙已经成为在这个领域应用的主要器件，可以很好的提高信息传输的效率，降低成本，高密度集成化。
（三） 微机电系统在消费电子领域的应用
微机电系统早消费电子领域的应用比较广泛，微机电子系统的应用在一定程度上改变了人们的消费和生活的方式。随着近几年对于微机电系统的研究和开发的深入，微机电系统的应用更为广泛。我国目前使用的移动设备上的MOD显示器就应用了微机电系统，这个系统能够很好的适应消费者的使用习惯，满足了消费者的需求，并且显示器的能耗比较低，可以高速的进行各种操作。目前手机行业非常知名的苹果手机就通过微机电系统实现了屏幕随用户的手感方向自动转动的功能，这个设计获得了很好的用户体验，极大的增加了苹果的销售量和知名度。
（四） 微电系统在航空、航天电子领域的应用
目前，很多应用微电系统的产品逐渐获得广大用户的认可，获得了很好的效果。对于人们日常的工作和生活都产生了巨大的影响。微电系统必将会成为主导我们的未来的核心技术。为此，微电系统也引起了航空、航天领域的关注，加大了对于微电系统的研究。经过航天部门的不断研究，使得微电系统在飞机的发动机、飞行器上等到了很好的应用。
三、 微机电系统的在电子信息领域的应用前景
信息技术对于我们生活的影响越来越大，微机电系统可以有效的将数据进行优化处理，并且微机电系统具有成本低、能耗低、多功能的特点，在未来的电子信息领域具有广阔的发展前景。
（一） 射频滤波器
射频微波技术是近几年研制出的一种新的电子技术，通过射频微波技术制作成的芯片可以很好的实现信息的储存、处理和转化功能，制成的芯片成本低、重量轻、稳定性强。通过射频滤波器可以将各个部件的功能集合在一起，在减小芯片的体积的同时将各部件的功能最大化。
（二） 可变电容
可变电容可以通过改变外界的一些因素来实现调整电容量的功能。通过可变电容可以将电容的范围调到更大，有效的增加电容量。并且制作工序与以往相比更加的简单，以便于批量化的生产，可以很快的应用到实际中去。可变电容具有很大的商业价值和实用性，在未来的电子信息领域具有很大的发展空间。
总结
微机电系统的广泛应用促进了信息化（下转第235页）
（上接第229页） 时代的快速发展，给电子信息技术的发展带来了机遇，带动了一些相关产业的发展。为了更好的促进科学技术的发展，必须加大微机电系统的研发力度，实现在各个领域的广泛应用。
参考文献：
