Square Peg RLS-2100 射频链路模拟器：2.4 GHz 带宽，把月面通信链路搬进实验室

Square Peg RLS-2100 射频链路模拟器：2.4 GHz 带宽，把月面通信链路搬进实验室

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月面通信设备在发射前必须回答一个问题：当地月链路出现 1.3 秒的单向时延、持续变化的多普勒、以及被地形或轨道遮挡的中断时，这台电台还能不能连上、连上之后能不能维持。加拿大 Square Peg Communications 的 RLS-2100 射频链路模拟器（Radio Link Simulator）把这三类条件搬进实验室：射频信道损伤、轨道动力学、收发信机之间的信号路径建模合在一台仪器里，处理带宽最高 2.4 GHz，让工程师接上真实的电台、调制解调器和终端做测试。

RLS-2100 前面板：4 个通道各有一对射频输入输出，另有 GNSS 1/2 输出与 USB 接口（图源：Square Peg）

月面链路分三段，每段的条件都不一样

一次月面任务的通信不是一条链路，而是三条：月面资产之间的本地链路、巡视器到环月中继星的链路、中继星到地球的链路。三段的传播条件、可见时间窗、时序要求各不相同，测试要回答的是设备在条件变化过程中能否保持连接，以及连接断开后表现如何。

距离是第一个变量。无线电信号在地月之间单程要走 约 1.25～1.3 秒，指令、确认和数据传输都被这段时延拖住。轨道运动带来持续变化的多普勒频移、传播时延和接收电平。可见性是第二个约束：月球背面与地球没有直射视线，环形山、山脊会遮挡本地链路和月面到轨道的链路。接收机因此不能只在固定电平下测，必须在连续变化的条件下评估。

硬件在环：把信道损伤和轨道动力学装进一台仪器

RLS-2100 的用法是硬件在环：把被测设备的射频输入输出接到模拟器上，配置站点、信号路径和损伤参数，信号实时穿过仪器，经历设定的信道条件。团队看到的是设备如何捕获信号、维持连接、在中断后恢复，而且实验室内可以重复同样的场景。

建模的路径覆盖发射机、上行链路、卫星或中继、下行链路、接收机整个链条。可叠加的损伤包括路径损耗、时延、多普勒、加性噪声、相位噪声、干扰、多径衰落、遮挡、阴影、天线方向图、高功放非线性；地球侧链路还可以启用大气与雨衰模型。这些项可以组合，例如让接收功率下降与多普勒变化同时发生——模拟中继星移向覆盖边缘的过程。

针对月球场景，内置的场景覆盖月面本地通信、巡视器到环月中继、地球到月球中继、以及月地之间的星间链路。关键在于这些路径的行为并不相同：一段短距本地链路不能套用地球—月球链路的时延与运动曲线。路径参数支持固定值、基于位置、以及用户文件驱动三种方式，让测试条件跟着设定场景走。

通道配置、切换测试与自动化

· 带宽按通道配置：两通道各 1200 或 1000 MHz，或四通道各 600/500/400/300/200/150/100 MHz

· 标准输入输出频率 140～2450 MHz，可选 400～7125 MHz；10.7～31 GHz 需外接变频器

· 最多四台联机提供 16 个通道，支撑更大的测试配置

多通道还用来测终端切换。终端更换服务波束或卫星时，先建后断（make-before-break）要用多个通道才能表达，先断后建（break-before-make）单通道即可。实时轨道模型覆盖 LEO、MEO、HEO、GEO 与混合星座，各通道的损伤可独立配置，切换过程本身和切换前后的射频条件可以同时观察。

自动化方面提供以太网 Python API；站点位置接口支持以太网与 ARINC 429；天线仿真支持 OpenAMIP 或自定义接口；内置 GPS L1 仿真，频点 1575.42 MHz。频谱、功率包络与链路参数显示，用来把设备行为和距离、损耗、时延、多普勒的变化对应起来。

LunaNet 与 DTN：互通性也得在地面测

共享的月球基础设施带来互通要求。NASA、ESA、JAXA 联合制定 LunaNet 互操作规范，定义协同通信与导航服务的通用标准与接口，目标是让不同提供方的航天器、月面终端和 中继网络能协同工作，不必每个任务自建一套基础设施。地面测试因此要覆盖互联设备的行为，而不只是单条射频链路。

中断容忍网络（DTN）处理的是网络层。存储转发机制让节点把数据留到下一次连接可用时再发，不要求端到端链路一直在线。在带 DTN 设备的测试床里，射频链路仿真提供的就是那种「时断时续、时延很大」的连接条件，数据存储与转发由接入的网络设备完成——模拟器负责链路，网络设备负责协议。

Artemis 时间表带来的持续验证需求

月球探测正在从单次任务走向重复任务与共享基础设施。Artemis II 已在 2026 年 4 月搭载四名航天员（含加拿大航天员 Jeremy Hansen）绕月飞行；NASA 计划 2027 年在近地轨道做 Artemis III 演示，验证猎户座与商业月球着陆器的协同操作；Artemis IV 目标 2028 年初实现首次载人登月，同年晚些时候的 Artemis V 再执行一次月面任务。

这些任务由不同机构、不同厂商的设备拼起来，通信能否互通必须在发射前验证。链路模拟器解决的正是这一环：把月面、环月、地月三段的信道条件做成可重复的实验室场景，让设备在真实射频接口上接受检验。

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