RU194575U1 - On-board high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft CubeSat format - Google Patents
On-board high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft CubeSat format Download PDFInfo
- Publication number
- RU194575U1 RU194575U1 RU2019123611U RU2019123611U RU194575U1 RU 194575 U1 RU194575 U1 RU 194575U1 RU 2019123611 U RU2019123611 U RU 2019123611U RU 2019123611 U RU2019123611 U RU 2019123611U RU 194575 U1 RU194575 U1 RU 194575U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cubesat
- analog
- small spacecraft
- digital
- radio transmitter
- Prior art date
Links
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 229920005994 diacetyl cellulose Polymers 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- ABEXEQSGABRUHS-UHFFFAOYSA-N 16-methylheptadecyl 16-methylheptadecanoate Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC(C)C ABEXEQSGABRUHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000764238 Isis Species 0.000 description 1
- 108091092878 Microsatellite Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000005417 image-selected in vivo spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012739 integrated shape imaging system Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к бортовым космическим высокоскоростным радиопередатчикам Х-диапазона, предназначенным для передачи большого объёма данных со скоростями свыше 1 Мб/сек и может быть использована в составе малых космических аппаратов формата CubeSat различного назначения. Бортовой высокоскоростной радиопередатчик для низкоорбитальных малых космических аппаратов формата CubeSat состоит из структурно разделённых цифрового и аналогового модулей. Модули механически соединены с корпусом-радиатором, осуществляющим механическое сопряжение с конструкцией малого космического аппарата формата CubeSat. Корпус-радиатор содержит основание и крышку для аналогового модуля. Электрическое сопряжение с бортовой аппаратурой реализовано на базе платформы OrbiCraft-Pro с информационной шиной UniCAN посредством электрического соединения цифрового и аналогового модулей через разъём, при этом цифровой модуль имеет в своём составе систему на кристалле и ЦАП, которые управляют работой аналогового модуля. Предложенная конструкция расширяет функциональные возможности радиопередатчика, предназначенного для низкоорбитальных малых космических аппаратов формата CubeSat, в частности реализована возможность изменения частотного диапазона передачи и изменения параметров выходного сигнала. 5 ил.The utility model relates to on-board high-speed space radio transmitters of the X-band, designed to transmit a large amount of data with speeds above 1 Mb / s and can be used as part of small spacecraft of the CubeSat format for various purposes. The onboard high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft in the CubeSat format consists of structurally separated digital and analog modules. The modules are mechanically connected to the radiator body, which mechanically interfaces with the design of a small spacecraft in the CubeSat format. The radiator case contains a base and a cover for the analog module. Electrical interfacing with the on-board equipment is implemented on the basis of the OrbiCraft-Pro platform with the UniCAN information bus by electrical connection of the digital and analog modules through the connector, while the digital module incorporates a chip system and DACs that control the operation of the analog module. The proposed design extends the functionality of a radio transmitter designed for low-orbit small spacecraft of the CubeSat format, in particular, it is possible to change the frequency range of the transmission and change the parameters of the output signal. 5 ill.
Description
Полезная модель относится к космической технике, а именно к бортовым космическим высокоскоростным радиопередатчикам, и может быть использована в составе малых космических аппаратов формата CubeSat различного назначения. Более конкретно полезная модель относится к бортовым космическим высокоскоростным радиопередатчикам Х-диапазона, предназначенных для передачи большого объёма данных со скоростями свыше 1 Мб/сек.The utility model relates to space technology, namely to onboard space high-speed radio transmitters, and can be used as part of small spacecraft of the CubeSat format for various purposes. More specifically, the utility model relates to on-board high-speed space radio transmitters of the X-band, designed to transmit a large amount of data with speeds of more than 1 Mb / s.
Cubesat – размерный стандарт микро и наноспутников Земли, предложенный в 1999 году в США. Особенность Cubesat – фиксированные габариты, которые меняются кратно, т.е. Cubesat 1U (unit) – это куб размером 10х10х10 см, 2U – это два куба в составе одного спутника размером 10х10х20 см, 3U – 10х10х30 см. Пока достигнутый предел – 6U или 10х20х30 см. Cubesat is the dimensional standard for micro and nanosatellites of the Earth, proposed in 1999 in the USA. A feature of Cubesat is its fixed dimensions, which change multiple times, i.e. Cubesat 1U (unit) is a 10x10 x 10 cm cube, 2U is two cubes in a single satellite 10x10 x 20 cm in size, 3U is 10 x 10 x 30 cm. So far, the reached limit is 6U or 10 x 20 x 30 cm.
В настоящем описании понятия «спутник» и «космический аппарат» используются в качестве синонимов.In the present description, the concepts of "satellite" and "spacecraft" are used as synonyms.
Применение столь малых космических аппаратов по всему миру растёт с каждым годом вместе с ростом спектра решаемых ими задач. Под стандарты Cubesat разработаны многие конструкционные элементы, батареи, платы, датчики, системы коммуникации. The use of such small spacecraft around the world is growing every year with the growth of the range of tasks they solve. Under Cubesat standards, many structural elements, batteries, boards, sensors, communication systems have been developed.
Очевидно, что использование передатчика на наноспутнике формата Cubesat имеет ряд особенностей, не позволяющих использовать известные решения, а именно:Obviously, the use of the transmitter on a Cubesat nanosatellite has a number of features that do not allow the use of well-known solutions, namely:
– ограничения по массогабаритным характеристикам;- restrictions on weight and size characteristics;
– ограничения по энергетике;- energy restrictions;
– ограничения по обеспечению теплового режима.- restrictions on ensuring the thermal regime.
Еще одной проблемой при выборе трансивера является ограниченность частотного спектра. Весь спектр частот четко поделен между различными службами и для того, чтобы использовать какую-то полосу частот требуется специальное разрешение от контролирующих эту сферу государственных органов. Another problem when choosing a transceiver is the limited frequency spectrum. The entire spectrum of frequencies is clearly divided between different services and in order to use a certain frequency band special permission is required from state bodies controlling this area.
Из уровня техники известно использование в микроспутниках STX - передатчика S-диапазона, предназначенного для миссий CubeSat, который был частью миссии UKube-1, первого космического аппарата Британского Национального Космического Агентства.It is known from the prior art that the STX microsatellites use an S-band transmitter designed for CubeSat missions, which was part of the UKube-1 mission, the first spacecraft of the British National Space Agency.
Известен передатчик S-диапазона ISIS TXS совместимый со стандартом CubeSat, работающий на частотах S-диапазона. Передатчик поддерживает схемы модуляции BPSK или GMSK и обеспечивает скорость передачи данных до 100 кбит/с при низком энергопотреблении. Known S-band transmitter ISIS TXS compatible with the CubeSat standard, operating at S-band frequencies. The transmitter supports BPSK or GMSK modulation schemes and provides data rates of up to 100 kbit / s with low power consumption.
Известен передатчик NanoCom AX100, характеризующийся модульной конструкцией и позволяющий настраивать входящие и исходящие частоты. Миниатюрный форм-фактор позволяет использовать трансивер для различных космических миссий.Known transmitter NanoCom AX100, characterized by a modular design and allows you to configure incoming and outgoing frequencies. A miniature form factor allows the use of a transceiver for various space missions.
Рассмотренные трансиверы работают в разных диапазонах частот, но можно видеть, что они имеют общие характеристики, которые позволяют им выполнять различные миссии в составе бортового радиотехнического комплекса малых космических аппаратов. Это обязательно малый форм-фактор, малое энергопотребление и достаточная выходная мощность порядка 30 дБм, для связи с низкой околоземной орбитой.The considered transceivers operate in different frequency ranges, but you can see that they have common characteristics that allow them to perform various missions as part of the on-board radio complex of small spacecraft. This is necessarily a small form factor, low power consumption and sufficient output power of the order of 30 dBm, for communication with a low Earth orbit.
Существенным недостатком таких передатчиков является невозможность широкого использования частотного диапазона. Для таких изменений необходимо полностью модифицировать аппаратную часть. Использовать другие компоненты, что конечно невозможно, в условиях космического пространства.A significant drawback of such transmitters is the impossibility of widespread use of the frequency range. For such changes, it is necessary to completely modify the hardware. Use other components, which of course is impossible, in outer space.
В связи с этим реализации радиопередатчика на основе SDR-технологий открывает новые широкие возможности. SDR (Software-defined radio) - программно-определяемое (также может называться: «программно-конфигурируемое») - это приемопередающее устройство, в котором некоторые или все функции физического уровня являются программно-определяемыми. Разработки, связанные с SDR позволяют адаптировать одну аппаратную основу сразу к нескольким типам передачи данных, добавлять которые можно непосредственно в процессе эксплуатации, что позволяет исключить из процесса множество вспомогательных компонентов, таких как фильтры, усилители и прочее. Одновременно с этим пользователь получает многофункциональное аппаратное решение с большим набором режимов эксплуатации, а также диапазонов частот, причём переключаться между ними можно в автоматическом и динамическом режиме, а также через средства удалённого доступа.In this regard, the implementation of a radio transmitter based on SDR technologies opens up new opportunities. SDR (Software-defined radio) - software-defined (also called: “software-defined”) is a transceiver in which some or all of the functions of the physical layer are software-defined. Developments related to SDR allow you to adapt one hardware base to several types of data transfer at once, which can be added directly during operation, which allows you to exclude many auxiliary components from the process, such as filters, amplifiers, etc. At the same time, the user receives a multifunctional hardware solution with a large set of operating modes, as well as frequency ranges, and you can switch between them in automatic and dynamic mode, as well as through remote access.
Известен бортовой высокоскоростной радиопередатчик Tethers unlimited SWIFT-XTS, представляющий собой блок бортовой аппаратуры, выполненный в едином корпусе, имеющий периферийные интерфейсы RS-422 и LVDS, рабочие частоты в диапазоне 7000-8500 МГц и предназначенный для эксплуатации в условиях космического полёта. Известному высокоскоростному радиопередатчику Tethers unlimited SWIFT-XTS присуща модульная структура и использование SDR технологий, однако он имеет в своём составе S-диапазонный приёмник, что увеличивает энергопотребление. Бортовой высокоскоростной радиопередатчик Tethers unlimited SWIFT-XTS не имеет внешнего интерфейса CAN и не соответствует стандарту PC/104, что не позволяет обеспечить электрическое сопряжение с бортовой аппаратурой, выполненной на базе платформы OrbiCraft-Pro с информационной шиной UniCAN. Known onboard high-speed radio transmitter Tethers unlimited SWIFT-XTS, which is a unit of on-board equipment, made in a single package, having peripheral interfaces RS-422 and LVDS, operating frequencies in the range of 7000-8500 MHz and designed for operation in space flight conditions. The well-known high-speed radio transmitter Tethers unlimited SWIFT-XTS is characterized by a modular structure and the use of SDR technologies, however, it incorporates an S-band receiver, which increases energy consumption. The Tethers unlimited SWIFT-XTS onboard high-speed radio transmitter does not have an external CAN interface and does not comply with the PC / 104 standard, which does not allow for electrical interfacing with on-board equipment based on the OrbiCraft-Pro platform with the UniCAN information bus.
В качестве ближайшего аналога принят бортовой высокоскоростной радиопередатчик Clyde space CPUT X-Band Transmitter, представляющий собой блок бортовой аппаратуры, выполненный в виде печатной платы с корпусным элементом для высокочастотной части, имеющий рабочие частоты в диапазоне 8025-8450 МГц и предназначенный для эксплуатации в условиях космического полёта. Известному высокоскоростному радиопередатчику Clyde space CPUT X-Band Transmitter присуща моноблочная структура и использование SDR технологий. As the closest analogue, the Clyde space CPUT X-Band Transmitter, an onboard equipment made in the form of a printed circuit board with a housing element for the high-frequency part, having operating frequencies in the range of 8025-8450 MHz and intended for operation in space conditions, was adopted flight. The well-known high-speed radio transmitter Clyde space CPUT X-Band Transmitter is characterized by a monoblock structure and the use of SDR technologies.
Бортовой высокоскоростной радиопередатчик Clyde space CPUT X-Band Transmitter не имеет внешнего интерфейса CAN. CAN (Controller Area Network) — стандарт промышленной сети, ориентированный, прежде всего, на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков. Отсутствие внешнего интерфейса CAN не позволяет:The Clyde space CPUT X-Band Transmitter has no external CAN interface. CAN (Controller Area Network) is an industrial network standard, focused primarily on combining various actuators and sensors into a single network. The absence of an external CAN interface does not allow:
- обеспечить электрическое сопряжение с бортовой аппаратурой, выполненной на базе платформы OrbiCraft-Pro с информационной шиной UniCAN; - provide electrical interfacing with on-board equipment based on the OrbiCraft-Pro platform with the UniCAN information bus;
- обеспечить модульную замену высокочастотной части для смены частотного диапазона передачи данных. - provide modular replacement of the high-frequency part to change the frequency range of data transmission.
Задачей настоящей полезной модели является создание бортового высокоскоростного радиопередатчика Х-диапазона, совместимого с бортовой аппаратурой, выполненной на базе платформы OrbiCraft-Pro с информационной шиной UniCAN. The objective of this utility model is to create an on-board high-speed X-band radio transmitter compatible with on-board equipment based on the OrbiCraft-Pro platform with UniCAN information bus.
Спутниковый комплект OrbiCraft-Pro представляет собой конструкторский набор электронных и механических частей для ручной сборкиThe OrbiCraft-Pro satellite kit is a design kit of electronic and mechanical parts for manual assembly
малого спутника в формате CubeSat. Собранное средствами OrbiCraft-Pro устройство может функционировать как лабораторный макет для образовательных целей, так и в космосе на околоземных орбитах в качестве спутника CubeSat для научных целей.small satellite in CubeSat format. The device assembled by means of OrbiCraft-Pro can function both as a laboratory prototype for educational purposes, and in space in Earth orbits as a CubeSat satellite for scientific purposes.
Решение поставленной задачи обеспечило достижение технического результата, заключающегося в реализации возможности изменения частотного диапазона передачи путём замены высокочастотного модуля благодаря реализации модульного принципа, возможности изменения параметров выходного сигнала благодаря использованию технологии программно-определяемого радио и совместимости с платформой OrbiCraft-Pro, что значительно расширяет функционал радиопередатчика, предназначенного для низкоорбитальных малых космических аппаратов формата CubeSat.The solution of this problem ensured the achievement of a technical result consisting in the possibility of changing the frequency range of the transmission by replacing the high-frequency module due to the implementation of the modular principle, the ability to change the parameters of the output signal through the use of software-defined radio technology and compatibility with the OrbiCraft-Pro platform, which greatly expands the functionality of the radio transmitter intended for low-orbit small spacecraft of the CubeSat format.
Для достижения указанного технического результата при реализации структурной схемы устройства использовался подход прямого преобразования (или формирование на нулевой промежуточной частоте). Этот способ является более современным, более требовательным к компонентам, но даёт на выходе схему с меньшим числом узлов, с меньшей потребляемой мощностью и более компактную. Узкополосный фильтр в ней заменяется на диапазонный, требования к которому значительно ниже.To achieve the specified technical result in the implementation of the block diagram of the device, the direct conversion approach (or the formation at zero intermediate frequency) was used. This method is more modern, more demanding on components, but gives the output circuit with fewer nodes, with less power consumption and more compact. The narrow-band filter in it is replaced by a band-pass filter, the requirements for which are much lower.
Достижение технического результата обеспечило то, что в бортовом высокоскоростном радиопередатчике для низкоорбитальных малых космических аппаратов формата CubeSat, состоящем из структурно разделённых цифрового и аналогового модулей, механически соединенных корпусом-радиатором, осуществляющим механическое сопряжение с конструкцией малого космического аппарата формата CubeSat и содержащем основание и крышку для аналогового модуля, новым является электрическое сопряжение с бортовой аппаратурой на базе платформы OrbiCraft-Pro с информационной шиной UniCAN посредством электрического соединения цифрового и аналогового модулей через разъём, при этом цифровой модуль имеет в своём составе систему на кристалле и ЦАП, которые управляют работой аналогового модуля. The achievement of the technical result ensured that in the onboard high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft of the CubeSat format, consisting of structurally separated digital and analog modules mechanically connected by a radiator body, which is mechanically coupled to the design of a small spacecraft of the CubeSat format and containing a base and a cover for analog module, new is electrical interfacing with on-board equipment based on the OrbiCraft-Pro platform with information the UniCAN bus through the electrical connection of the digital and analog modules through the connector, while the digital module incorporates a chip system and DACs that control the operation of the analog module.
Полезная модель поясняется следующими иллюстрирующими материалами: The utility model is illustrated by the following illustrative materials:
на фиг. 1 показан общий вид заявленного бортового высокоскоростного радиопередатчик для низкоорбитальных малых космических аппаратов формата CubeSat; in FIG. 1 shows a General view of the claimed onboard high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft format CubeSat;
на фиг. 2 показан вид радиопередатчика без крышки в разобранном виде; in FIG. 2 shows an exploded view of a transmitter without a cover;
на фиг. 3 приведено схематичное изображение радиопередатчика;in FIG. 3 is a schematic illustration of a radio transmitter;
на фиг. 4 показана схематично структура устройства; in FIG. 4 shows schematically the structure of the device;
на фиг. 5 - структурная схема передатчика. in FIG. 5 is a block diagram of a transmitter.
Бортовой высокоскоростной радиопередатчик для низкоорбитальных малых космических аппаратов формата CubeSat представляет собой два отдельных модуля: 1 – цифровой и 2 - аналоговый. Цифровой 1 и аналоговый 2 модули механически соединены корпусом-радиатором, осуществляющим механическое сопряжение с конструкцией малого космического аппарата формата CubeSat. Корпус включает общее основание 3 и крышку 4 для аналогового модуля 2.The onboard high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft in the CubeSat format is two separate modules: 1 - digital and 2 - analog. Digital 1 and analog 2 modules are mechanically connected by a radiator body, which is mechanically coupled to the design of a small spacecraft in the CubeSat format. The housing includes a
Электрическое соединение цифрового модуля 1 и аналогового модуля 2 происходит через разъём 5. Подключение периферийных устройств к бортовому радиопередатчику осуществляется через разъём 6 стандарта PC/104 с учётом его расположения и расположения крепёжных отверстий. Электрическое сопряжение с бортовой аппаратурой реализовано на базе платформы OrbiCraft-Pro с информационной шиной UniCAN.The electrical connection of the
Цифровой модуль 1 имеет в своём составе систему на кристалле (SoC) 7, которая обеспечивает обработку поступающих команд и информации и управление цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП) 8, которые управляют работой аналогового модуля 2.
Цифровой модуль 1 содержит также модули памяти, предназначенные для буферизации «полезных» данных до момента их передачи на наземный центр управления (ЦУП). The
Аналоговый (высокочастотный) модуль 2 предназначен для формирования сигнала на несущую частоту и усиление высокочастотного выходного сигнала до необходимого уровня.The analog (high-frequency)
Основание 3 выступает в роли силового элемента конструкции, а также обеспечивает необходимый термо-интерфейс для поддержания комфортного температурного режима устройства во время работы.
Крышка 4 служит для экранирования высокочастотного излучения аналогового модуля 2.
Использование метода прямого преобразования обеспечивает в заявленной полезной модели: Using the direct conversion method provides in the claimed utility model:
- широкий спектр предлагаемых типов модуляций основными стандартами космической радиосвязи для данного диапазона (CCSDS, DVB-S, DVB-S2); - a wide range of proposed types of modulations by the main space radio standards for this range (CCSDS, DVB-S, DVB-S2);
- широкий спектр предлагаемых схем кодирования этими стандартами; - A wide range of proposed coding schemes by these standards;
- возможность использовать различные варианты модуляций и схем кодирования, и расширить за счёт этого возможности устройства, минимально меняя аппаратную часть, из соображений экономической эффективности и полезности для потребителя.- the ability to use various options for modulations and coding schemes, and to expand due to this the possibility of the device, minimally changing the hardware, for reasons of economic efficiency and utility for the consumer.
Так, реализация радиопередатчика в виде модульной структуры позволяет при необходимости высокочастотный модуль 2 заменить, например, на S диапазонный.So, the implementation of the radio transmitter in the form of a modular structure allows, if necessary, to replace the high-
При использовании концепции SDR в структурной схеме устройства предусмотрен ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь), выход которого подключается к аналоговой части устройства, и некоторое цифровое вычислительное устройство, обеспечивающее цифровой вход для ЦАП (на основе ПЛИС, микропроцессоров, микроконтроллеров или цифровых сигнальных процессоров). В итоге, формируется схема устройства, показанная на фиг. 5.When using the SDR concept, the device’s block diagram provides a DAC (digital-to-analog converter), the output of which is connected to the analog part of the device, and some digital computing device providing a digital input for the DAC (based on FPGAs, microprocessors, microcontrollers, or digital signal processors). As a result, the device diagram shown in FIG. 5.
Высокоскоростной передатчик X-диапазона для спутников формата CubeSat обеспечивает скорость передачи от 0,5 до 10 Мбит/сек и работоспособность МКА в диапазоне частот 8-12 ГГц, обеспечивает промышленные стандартные методы кодирования и модуляции, что расширяет возможности его применения. The high-speed X-band transmitter for CubeSat-format satellites provides a transmission speed of 0.5 to 10 Mbit / s and the performance of the MCA in the frequency range of 8-12 GHz, provides industry standard coding and modulation methods, which expands its application.
Бортовой высокоскоростной радиопередатчик для низкоорбитальных малых космических аппаратов формата CubeSat осуществляет передачу сигналов радиомаяка, прием команд управления, передачу телеметрической информации и данных, полученных от полезной нагрузки. Сигнал радиомаяка передается кодом Морзе в диапазоне частот 8-12 ГГц. The onboard high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft of the CubeSat format transmits beacon signals, receives control commands, and transfers telemetric information and data received from the payload. The beacon signal is transmitted by the Morse code in the frequency range 8-12 GHz.
Для работы устройства необходимо подключить бортовой высокоскоростной радиопередатчик к информационной шине и шине питания платформы OrbiCraft Pro через разъём PC/104 (поз. 6, фиг. 3), по которому будут передаваться питание и управляющие команды, а также подключить к высокочастотному разъёму (поз. 9, фиг. 4) антенно-фидерное устройство для передачи высокочастотного сигнала на наземную станцию и через разъём ПН (поз. 10, фиг. 3) подключается источник передаваемых данных. Источником передаваемых данных может быть любое периферийное устройство, поддерживающее интерфейс передачи данных Ethernet, например, фотокамера.For the device to work, it is necessary to connect the onboard high-speed radio transmitter to the information bus and the power bus of the OrbiCraft Pro platform through the PC / 104 connector (pos. 6, Fig. 3), which will transmit power and control commands, and also connect to the high-frequency connector (pos. 9, Fig. 4) an antenna-feeder device for transmitting a high-frequency signal to a ground station and a source of transmitted data is connected through a PN connector (pos. 10, Fig. 3). The source of the transmitted data can be any peripheral device that supports the Ethernet data interface, for example, a camera.
Управление бортовым высокоскоростным радиопередатчиком (смена режимов) выполняется по протоколу UniCAN через CAN-интерфейс через бортовую шину. Управление может осуществляться как автоматически, бортовой вычислительной машиной или другим блоком управления, так и путём передачи команд с Земли через командную радиолинию. На команды отправляются квитанции о приёме.The onboard high-speed radio transmitter is controlled (change of modes) by UniCAN protocol via the CAN interface via the onboard bus. Control can be carried out either automatically, by an onboard computer or other control unit, or by transmitting commands from the Earth through a command radio link. Receipts for admission are sent to the teams.
На первой фазе информация, предназначенная к передаче, через интерфейс Ethernet помещается во внутреннюю память устройства; аналоговая часть устройства (поз. 2, фиг. 3) находится при этом в неактивном состоянии с целью уменьшения энергопотребления.In the first phase, information intended for transmission through the Ethernet interface is placed in the internal memory of the device; the analog part of the device (pos. 2, Fig. 3) is inactive in this case in order to reduce power consumption.
На второй фазе, при пролёте над наземной станцией, устройство переходит в режим передачи. Активизируются синтезатор частоты, модулятор, усилитель мощности. Синтезатор частоты формирует несущую частоту, модулятор модулирует её полезным комплексным сигналом, сформированным в результате работы программно-определяемого радиотракта, усилитель поднимает мощность до требуемой. Сформированный сигнал по высокочастотному кабелю поступает в антенну, откуда излучается в направлении Земли.In the second phase, when flying over a ground station, the device goes into transmission mode. The frequency synthesizer, modulator, power amplifier are activated. The frequency synthesizer generates the carrier frequency, the modulator modulates it with a useful complex signal generated as a result of the software-defined radio path, the amplifier raises the power to the required. The generated signal through a high-frequency cable enters the antenna, from where it is emitted in the direction of the Earth.
После окончания передачи устройство отключается; на этой фазе происходит постепенное рассеивание накопленного за сеанс передачи тепла.After the end of the transfer, the device turns off; in this phase, the heat accumulated during the heat transfer session is gradually dissipated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019123611U RU194575U1 (en) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | On-board high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft CubeSat format |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019123611U RU194575U1 (en) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | On-board high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft CubeSat format |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU194575U1 true RU194575U1 (en) | 2019-12-18 |
Family
ID=69007291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019123611U RU194575U1 (en) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | On-board high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft CubeSat format |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU194575U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2191721C1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-10-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Method of control of orientation of spacecraft equipped with on-board radio technical complex |
| US20100231452A1 (en) * | 2005-09-23 | 2010-09-16 | California Institute Of Technology | Mm-wave fully integrated phased array receiver and transmitter with on-chip antennas |
| US20180255027A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-06 | The Boeing Company | Virtual transponder utilizing inband telemetry |
| WO2019060755A1 (en) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Kymeta Corporation | Integrated transceiver for antenna systems |
-
2019
- 2019-07-26 RU RU2019123611U patent/RU194575U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2191721C1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-10-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Method of control of orientation of spacecraft equipped with on-board radio technical complex |
| US20100231452A1 (en) * | 2005-09-23 | 2010-09-16 | California Institute Of Technology | Mm-wave fully integrated phased array receiver and transmitter with on-chip antennas |
| US20180255027A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-06 | The Boeing Company | Virtual transponder utilizing inband telemetry |
| WO2019060755A1 (en) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Kymeta Corporation | Integrated transceiver for antenna systems |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7408898B1 (en) | Flexible network wireless transceiver and flexible network telemetry transceiver | |
| EP1696582B1 (en) | Real-time reconfigurable electronic radio system | |
| CN114296371B (en) | Multi-mode measurement and control terminal supporting on-orbit reconstruction | |
| CN106559128B (en) | Integrated communication device and method for microsatellites | |
| CN113438013B (en) | Satellite data transmission and broadcast data distribution integrated device | |
| Kobayashi et al. | The Iris deep-space transponder for the SLS EM-1 secondary payloads | |
| CN109495118A (en) | A kind of spaceborne S frequency range Spread Spectrum TT&C answering system based on ASIC framework | |
| CN117353758A (en) | High-performance SDR platform based on domestic ware component | |
| CN115955269A (en) | Multi-track combination-based aircraft communication link wireless transmission system and method | |
| CN215342993U (en) | Phased array antenna system | |
| CN110620599B (en) | Microminiature unmanned aerial vehicle data link terminal equipment | |
| RU194575U1 (en) | On-board high-speed radio transmitter for low-orbit small spacecraft CubeSat format | |
| CN108736955A (en) | A kind of full duplex inter-satellite link system and method that transmitting-receiving frequency is changeable | |
| Angert et al. | Frontier radio–multi-lingual–a next generation space software defined radio | |
| WO2006101863A2 (en) | Reconfigurable wireless interconnects for data communication | |
| CN112910542A (en) | Measure and control ground detection equipment and system | |
| Kobayashi et al. | UST-lite direct waveform sampling software-defined radio for spaceflight applications | |
| CN214205535U (en) | Expandable space-based data acquisition load device | |
| Pugh et al. | High-rate Ka-band modulator for the NISAR mission | |
| Ray et al. | Tactical Ka-band MIL-SATCOM using LEO small satellites | |
| CN113794502B (en) | Mars surrounding device measurement and control data transmission integrated system and method | |
| US11979176B2 (en) | Configurable modem architecture for satellite communications | |
| CN221710081U (en) | Multichannel low-orbit satellite-borne mobile communication base station load | |
| CN114826437B (en) | Multifunctional definable arrow-carried comprehensive radio frequency measurement and control device | |
| CN218416383U (en) | PCBA module for realizing broadband satellite signal transmission |