皮型卫星是新一代以MEMS技术为核心的微小卫星，由于质量很轻(1kg以下)，可不使用高成本的大型运载工具进行发射，其成本可比一般卫星大大降低；此外，皮型卫星的研制将不再需要大型的实验设施和高跨度厂房，因此目前大学等研究机构是研制皮型卫星的主要科研力量，在大学的实验室里研制皮型卫星，可以降低它们的研制费用。 皮型卫星因其体积、功耗所限，虽然功能比较单一，但是如果开发出标准的皮型卫星平台，在其基础上通过装载不同的有效载荷，再加上具有“一箭多星”的发射特点，也可满足不同的飞行任务需要。所以，研制开发标准的皮型卫星总线系统和皮型卫星应用平台是在科研和商用等领域充分发挥皮型卫星优势的必要条件。 本课题组对MEMS皮卫星项目的研究已经有3年多了，在本人开始研究之前，卫星已经基本上实现了载波通信功能。本人的主要工作就是在前人的基础上进一步优化通信机的性能指标，同时进行数据调制后的联试，并且进行初步的仿真和可靠性设计，使整个系统能满足工程化的要求。本文的主要工作特色如下： 1、用目前最流行的射频仿真工具之一ADS对低噪声放大器进行仿真和设计，实现LNA的最小噪声系数和最大增益，同时为系统仿真奠定基础。 2、中频部分采用集成电路的反馈式自动增益放大环路，动态控制范围大，控制精度调节简便，是系统增益的最大来源，同时也保证了中频解调器前信号的功率稳定。 3、对通信机的全面改进，包括LNA结构的调整、锁相环环路滤波器的优化、发射部分结构的调整以及中频解调电路的相差调整，提高了系统的接收灵敏度、改善了本振的频谱纯度、减少了锁相环的锁定时间、使中频解调后的信号质量大为提高，同时还减少了体积、节约了系统的功耗。 4、整个卫星的电系统除了通信一体机外，还包括CMOS相机和数据处理单元以及能源分系统。具备了这几部分，对系统联试，实现了从指令信号的调制解调和图像信号的返回的全过程，并且可通过远距离的无线传输。另外，测距信号的返回比相也已经实现。浙江大学硕_卜学位沦文 5、提出了系统可靠性设计尤其是电容兼容性设计和可靠性试验的理论，为下步的可靠性试验做准备。 通过论文工作，成功地改进了川于卫星的S波段测控通信一体机，跟踪和捕获接收灵敏度都能达到一92dBm，动态范围55dB以上，接收机的捕捉带宽大于500KHz，捕捉时问减小到22ms。另外星载CMOS相机拍摄的图像，通过该通信机无线传输后，由自行研制的模拟地面站接收，在计算机上较好的恢复出图像。这些结果表明，本文研制的S波段测控通信一体机达到或超过设计的指标，并且基本符合工程化的要求。