一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端的制作方法

本技术涉及移动通信，尤其涉及一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端。

背景技术：

1、随着卫星通信技术的快速发展，尤其是低轨宽带卫星星座的部署，可同时接入卫星网络与地面移动通信网络（如4g/5g）的天地融合通讯终端，在应急通信、远洋航行、野外作业及军事行动等无稳定地面网络覆盖的场景中，扮演着越来越重要的角色。

2、然而，现有此类移动终端在实际应用中面临一个突出瓶颈：能源效率问题；为了维持与高轨或低轨卫星的稳定宽带连接，终端内部的射频功率放大器（pa）、基带处理器等核心部件通常需要较高的工作功率，从而产生大量废热；现有技术方案主要聚焦于通过优化通信协议、采用低功耗芯片或在硬件上加强散热设计（如增大散热片、加装风扇）来应对；这些方法本质上是“节流”与“被动耗散”，并未触及能量流的根本矛盾；一方面，终端持续消耗电池的宝贵储能进行通信；另一方面，又将本可利用的废热能量通过散热系统白白释放到环境中，同时散热系统自身的重量与功耗又进一步加剧了终端的负担，形成了一个“耗电-产热-耗能散热”的恶性循环；这严重制约了终端在无市电补给条件下的续航能力、轻量化程度以及长时间高负荷工作的可靠性。

3、因此，针对上述问题，现提出一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，通过引入热电转换单元，将传统终端中的废热，转变为可二次利用的能源，实现了能量流的闭环管理，延长了其在无外界供电场景下的持续工作时间，同时有助于简化被动散热系统，实现终端的小型化与轻量化。

技术实现思路

1、为了克服现有技术下的移动终端在实际应用过程中，终端在无市电补给条件下的续航能力、轻量化程度以及长时间高负荷工作的可靠性较差的问题。

2、本实用新型的技术方案为：一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，包括：

3、通讯模块，用于建立并维持与宽带卫星网络以及地面移动通信网络的无线链路连接；

4、控制单元，与所述通讯模块电性连接，用于控制所述终端的通信协议处理与业务数据调度；

5、电源模块，用于为所述终端提供工作电能；

6、热电转换单元，其热端与所述终端内部预设的至少一个发热元件热耦合，其冷端与所述终端的外部散热结构热耦合，用于利用所述发热元件与外部环境之间的温差进行发电；

7、能源管理单元，分别与所述热电转换单元的电能输出端、所述电源模块以及所述控制单元电性连接；

8、所述能源管理单元配置为：采集所述热电转换单元输出的回收电能信息以及所述电源模块的能量状态信息，并基于所述信息生成控制指令，以调节所述通讯模块的通信工作模式。

9、优选的，终端在工作时，核心发热元件产生的热量被传导至紧贴其上的teg片热端，teg片利用其与外部散热面的温差产生塞贝克电压，输出回收电能；该电能经dc-dc电路调理后直接回馈至电源系统；与此同时，能源管理单元实时感知系统能量收支，并据此智能调控通信策略；例如，在电量充裕且有大数据传输需求时，允许终端短时工作在更高功耗状态，此时虽然耗电增加，但teg回收的功率也成比例增加，实现了“用高功耗换取高带宽与高回收能量”的主动能量管理；当电量匮乏时，则强制终端转入低功耗模式以延长待机。

10、作为优选，所述热电转换单元为热电发电机（teg）片；所述发热元件包括所述通讯模块中的射频功率放大器（pa）和/或所述控制单元中的主处理器芯片。

11、作为优选，所述热电发电机（teg）片通过导热基板与所述射频功率放大器（pa）和/或所述主处理器芯片的封装外壳紧密贴合，构成一体化封装结构；所述外部散热结构包括设置在所述终端壳体上的散热翅片或散热面，所述热电发电机（teg）片的冷端通过导热介质与所述散热翅片或散热面热连接。

12、作为优选，所述能源管理单元包括：

13、能量状态监测子单元，用于实时监测所述电源模块的剩余电量以及所述热电转换单元的实际回收功率；

14、通信策略调度子单元，与所述能量状态监测子单元及所述控制单元通信连接，用于根据所述剩余电量与所述实际回收功率，动态生成用于调整所述通讯模块工作参数的策略指令。

15、作为优选，所述通讯模块的工作参数包括发射功率、数据调制与编码方案以及链路休眠周期中的至少一种；所述通信策略调度子单元配置为：在所述实际回收功率高于预设功率阈值时，生成用于提升所述发射功率和/或所述数据调制与编码方案阶数的第一类策略指令；在所述剩余电量低于预设电量阈值时，生成用于降低所述发射功率和/或延长所述链路休眠周期的第二类策略指令。

16、作为优选，所述热电转换单元的电能输出端通过一直流-直流（dc-dc）转换电路连接至所述终端的内部电源总线，所述回收电能经所述dc-dc转换电路进行电压调整后，直接回馈至所述电源总线。

17、作为优选，所述通讯模块包括卫星通信子模块和地面移动通信子模块；所述控制单元配置为根据网络状态和所述能源管理单元的指令，在卫星通信链路与地面移动通信链路之间进行业务分流或无缝切换。

18、本实用新型的有益效果：

19、本实用新型通过引入热电转换单元，将传统终端中视为有害必须散除的废热，转变为可二次利用的能源，实现了能量流的闭环管理；具体的，终端在工作时，核心发热元件（如pa）产生的热量被传导至紧贴其上的teg片热端，teg片利用其与外部散热面（冷端）的温差产生塞贝克电压，输出回收电能；该电能经dc-dc电路调理后直接回馈至电源系统；与此同时，能源管理单元实时感知系统能量收支（电池电量与回收功率），并据此智能调控通信策略；在电量充裕且有大数据传输需求时，允许终端短时工作在更高功耗状态，此时虽然耗电增加，但teg回收的功率也成比例增加，实现了“用高功耗换取高带宽与高回收能量”的主动能量管理；当电量匮乏时，则强制终端转入低功耗模式以延长待机；通过上述流程，本实用新型从根本上改变了终端与能量的关系，从而在硬件层面提升了终端的能量利用效率，延长了其在无外界供电场景下的持续工作时间，同时有助于简化被动散热系统，实现终端的小型化与轻量化。

1.一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，其特征在于：所述热电转换单元为热电发电机（teg）片；所述发热元件包括所述通讯模块中的射频功率放大器（pa）和/或所述控制单元中的主处理器芯片。

3.根据权利要求2所述的一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，其特征在于：所述热电发电机（teg）片通过导热基板与所述射频功率放大器（pa）和/或所述主处理器芯片的封装外壳紧密贴合，构成一体化封装结构；所述外部散热结构包括设置在所述终端壳体上的散热翅片或散热面，所述热电发电机（teg）片的冷端通过导热介质与所述散热翅片或散热面热连接。

4.根据权利要求1所述的一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，其特征在于：所述能源管理单元包括：

5.根据权利要求4所述的一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，其特征在于：所述通讯模块的工作参数包括发射功率、数据调制与编码方案以及链路休眠周期中的至少一种；所述通信策略调度子单元配置为：在所述实际回收功率高于预设功率阈值时，生成用于提升所述发射功率和/或所述数据调制与编码方案阶数的第一类策略指令；在所述剩余电量低于预设电量阈值时，生成用于降低所述发射功率和/或延长所述链路休眠周期的第二类策略指令。

6.根据权利要求1所述的一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，其特征在于：所述热电转换单元的电能输出端通过一直流-直流（dc-dc）转换电路连接至所述终端的内部电源总线，所述回收电能经所述dc-dc转换电路进行电压调整后，直接回馈至所述电源总线。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种可接入宽带卫星链路的天地融合通讯终端，其特征在于：所述通讯模块包括卫星通信子模块和地面移动通信子模块；所述控制单元配置为根据网络状态和所述能源管理单元的指令，在卫星通信链路与地面移动通信链路之间进行业务分流或无缝切换。