用于在空间进行MEMS实验的微小卫星,近年来在相应领域得到了迅猛的发展。由于小卫星具有体积小、重量轻等特点,因此星内的电子系统和机械元器件都需要满足微型化要求。星载测控应答机的主要功能是完成卫星入轨运行后上行载波的跟踪、遥控指令的解调、测距信号的转发以及下行载波再生及调制,其重要性不言而喻。传统的测控应答机无论在重量、体积和功耗上都不能满足皮卫星的应用要求。空间通信环境的特殊性,对星载测控应答机的硬件设计,特别是作为前端的模拟射频部分,提出了性能上的更高要求。本文提出了一种应用于中频数字测控应答机的射频系统实现方案。大部分射频前端电路由具有工业以上标准的高集成度芯片构成,结构得到了大大简化。射频接收机采用将上行信号直接下变频至中频的一次变频方案,而发射机则采用二次上变频方案。本振信号则由一片集成的整数频率综合器芯片产生,它需要外部添加环路滤波器电路。无论是在上行链路还是下行链路中,信号功率传输情况都依据卫星通信理论进行了严格的计算分配。采用这种方案实现出来的测控应答机具有很大的灵活性,对于不同频率的上行信号,只要通过改变本振频率的选择,就可以使接收机输出同样频率的中频信号,这也方便了后续的数字处理过程。通过论文工作,已经成功研制了用于微小卫星的S波段数字测控应答机,它主要包括射频前端部分和数字基带部分。在室内实验中,该机表现出稳定良好的性能。接收机的载波灵敏度可达到-124dBm,动态范围为64dB(-60dBm～-124dBm)。发射机的发射功率大于18dBm。功耗约为1.8W。