随着大规模集成电路制造技术的迅猛发展和数字处理芯片能力的提高，微小卫星不断朝着体积小型化、低功耗、平台通用化发展，同时也推动了微小卫星的核心测控通信系统—测控应答机不断朝着小型化、低功耗的方向发展。目前的测控应答机主要集中在S频段，随着空间任务越来越复杂，S频段已经非常拥挤，开发高频段的测控应答机越来越重要，而X频段具有测量精度高、星载设备易于小型化等优点，成为测控未来的发展趋势。　　本文首先比较了目前国内外X频段应答机的研究现状;然后结合X频段测控应答机的需求，基于模块化、小型化和软件无线电的思想，确定了应答机的体系结构;最终设计的测控应答机具有体积小、重量轻、模块化等优势，满足微小卫星的应用需求。　　微小型X频段测控应答机从功能上划分主要包括三个部分:射频接收链路、射频发射链路和数字处理模块。射频接收链路选择了一次下变频到中频、中频带通欠采样的接收机结构，射频发射链路选择了全数字调制加两次上变频的发射机结构，数字处理模块模块以FPGA为处理核心。针对X频段应答机的应用需求，本文研究和实现了500kHz测距音转发、数传基带成形和基于温度检测的功率控制。转发的500kHz测距音调制度满足指标要求的0.7rad;数传经过基带成形滤波、插值滤波后，中频输出带外抑制度达到45dB;针对X频段功率放大器没有功率检测功能提出了基于温度检测的功率控制方法，通过高低温实验证明在可控范围内输出功率波动在1dB以内。　　本文设计的微小型X频段测控应答机整机面积只有160×110mm2，重量只有102g。通过标准地检设备的测试，该测控应答机能够在统一X频段载波体制(UXB)和数传体制下分时工作，下行输出功率为23dBm，带内杂散抑制度达60dBc，接收动态范围优于60dB，其余各项指标满足设计要求，并通过了与某测控基地的对接实验和课题组的验收。