在卫星及空间技术越来越被各行各业重视的今天,小卫星备受瞩目。尤其是进入新世纪以来,随着人类对空间产品需求的增加,卫星应用市场的需求量也急速增长,这就更刺激了小卫星产业的发展。为了拓展我国小型低轨道通用卫星平台型谱,提升我国在快速发射、多功能集成应用方法的支持能力,由中国航天科工二院抓总进行了“天鲲一号”新技术试验卫星的研制,该卫星是科工集团自主拥有的一型高功能密度小型敏捷低轨道小卫星平台。本课题完成的系统即是该卫星中的通信载荷之一:低轨道小卫星窄带通信系统。本论文首先从总体上,针对低轨道卫星窄带通信系统的任务需求,对系统总体指标进行了梳理,对通信系统(包括窄带通信载荷、地面通信终端以及通信天线)的需求进行了分析、任务分解。根据系统所需的各项指标要求,对各个参数进行了计算及仿真,推算了链路损耗,计算了卫星轨道的通信时长和通信周期,并结合通信协议进行了详细的通信时间分析。并最终完成了低轨道小卫星窄带通信系统的总体设计。其次,论文基于工程实践的全流程设计过程,对小卫星通信系统的需求进行分解,完成了通信系统的指标分析、窄带通信载荷处理器的总体框架、可靠性及热稳定性分析。继而进入细化设计阶段,进行了工作频段及天线分析及设计、通信链路损耗分析、通信载荷及地面通信设备的总体框架设计、结构设计、接口设计、电源设计、射频接收通道设计、射频发射通道设计、信号处理通道设计、通信协议设计、通信链路帧设计、数据收发流程设计、通信建链流程设计。通过实际通信载荷及地面终端的在轨试验及调试,论文完成了实际系统的验证及测试,相关测试结果表明,论文实现了系统预定的功能,验证了论文设计和实现方案的可行性。论文的相关工作对于后续进一步深入完善适用于低轨道小卫星窄带通信系统具有重要的参考和借鉴价值。