摘要随着人类对大气层进行测量以满足对太空理解的欲望，卫星技术具有很大的作用和发展空间。随着一体化多功能，集成化，计算机等技术迅速发展，也带给微小卫星很大的发展空间以及是挑战。在微小卫星里边，立方体卫星是近年来的一个热点。卫星与地面的通信跟卫星星间的通信有不少的区别。星间通信要考虑很多问题，卫星轨道，速度，频率选择等。硬件模块对通信模块是非常重要的一部分。因此，本章通过调研现有商用无线组网通信模块的一些主要指标，分析其应用与立方体体卫星的可行性。设计满足功能和指标要求的星间通信模块。并通过Protel 99 软件进行原理图和PCB设计，完成硬件模块设计。41693
毕业论文关键词：立方星，通信模块，星间通信。
Title The hardware design of the cube satellitecommunication module
Abstract To fulfill the human's desire to understand the space, the cubesat technology has a great effect and development space.At the sametime, the rapid development of other technologies such as theintegration of multi function, integration, and computer…. alsobring to the small cube sat lots of both development space andchallenges.Cube sat is a research hotspot in the field of microsatellite these years.There are lots of differences between thesatellite – ground communication and the satellite- satelliteone.Inter satellite communication considers a lot of issues such assatellite orbit, speed, frequency selection, etc … The hardwaremodule is a very important part of the communication module.Therefore, this article is going to analysis the feasibility ofits application and cube sat by reviewing the main index ofexisting commercial wireless network communication module.Designthe inter satellite communication module to satisfy therequirements for the functions and the indexAnd by designing the Protel 99 software built schematic and PCB,complete the design of the hardware module.
Keyword : Cube sat, communication module, satellite - satellitecommunication.
目 次
1结论1
1.1立方星研究背景. 1
1.2国内外研究现状. 1
1.2.1南理工一号立方星1
1.2.2 NASA的“航天发射系统” 2
1.3本文以研究内容. 3
2立方星星间通信技术简介与国内外发展现状4
2.1星间通信4
2.2星间通信的分类. 4
2.2.1星间通信按空域分类4
2.2.1.1同种轨道类型如：GEO/GEO,LEO/LEO .4
2.2.1.2不同种轨道类型如：GEO/LEO,MEO/LEO.5
2.2.2星间通信按频率划分5
2.3星间通信特性6
2.4星间通信发展意义. 9
2.5国内外星间链路发展概况 9
3原理图（sch）设计.11
3.1ADC 模数转换电路部分. 11
3.2 FPGA模块.14
3.3 DAC数模转换电路部分. 15
3.4电平转换电路. 17
3.5电源电路18
3.6接口连接模块. 19
3.7稳压电路20
3.8缓冲电路20
3.9串行FLASH配置电路 21
3.10存储器22
3.11其他电路23
4印制电路板（PCB）设计 29
总结.32
致谢.33
1 绪论1.1立方星研究背景立方体卫星( CubeSat )是一项国际计划由加州理工大学开起。目的是帮助各学校，学院和私人公司把各种小型卫星送到轨道而需要最低的成本。立方星建立为了毕业生有足够的条件实验，操作在空间一个宇宙设备以简单功能，相似最开始的各宇宙设备，人造卫星（Sputnik)。一开始，各立方星提出来不能被承认是一个标准，而它被认为是一种出现过程随时间的标准。1998年，各工作在斯坦福大学发展空间实验屋的结果非常明显指出小卫星的重要性。目前，各国都有很多研究所专门研究，制作，提供一体化，模板化的立方星，因此减短了研制时间，依然功能还很容易的扩展，能更快的满足要求。立方星使用很多小型机电机构（MEMS），商用现货（COTS）等先进技术，现代电子器件的制作技术比以前有很大的发展，一般的工业部件都能够满足使用在航天的一部分。立方星容易组网，合适在航天应用与发展。立方星重量，尺寸小，成本低，易于个卫星之间进行组网，可以做一些需要很多微型一起进行的工作，比如，对地球观察，测量遥感卫星星座，卫星星间通信等。随着各种技术大量提高比如微电机，集成化技术，立方体功能也获得了进一步的发展，使频带宽变大，控制精度提高，而最重要的是提高了可靠性。1.2国内外研究现状1.2.1南理工一号立方星“南理工一号”是在2015年 9月25号由“长征 11号”发射的一个被南京理工大学所自主研制的立方星。它结合了机械院，自动化院，电光院各院人员与知识。它的重量仅2.2千克，外观是10cm*10cm*22.7cm的长方体。尺寸虽然小，但是里面俱全，拥有了卫星所有动能：电源，热控，姿态，通讯等。“南理工一号”成功发射对于高校进入航天技术，新工艺的领域一大步。对推进立方星商业化和开展航天工程教育具有很大的意义。 立方体卫星星间通信模块硬件设计:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_41835.html