近年来随着航天卫星领域的迅速发展,微小型卫星凭借着成本低、体积小、研发周期短、发射灵活等优点在航天卫星领域的应用越来越广泛。其中拥有高度模块化和广泛现成子系统的Cube Sat多立方体微小型卫星更是受到了各个国家的青睐,也为全球的科研机构、企业和高校打开了新的研究大门。但是对于微小型卫星而言,首先受到自身体积的限制,如何在有限的荷载空间内容纳下更多的子系统成为了微小型卫星的设计难题,并且较高的成本也限制了许多中小企业和高校进入太空的机会。本文提出了一种适用于微小型卫星的模块组件设计方案,针对卫星光伏发电最大功率点跟踪技术（Maximum Power Point Tracking,MPPT）和姿态控制磁力矩器两个方面展开了研究,主要内容如下:（1）基于光伏发电的输出特性,在传统最大功率点跟踪算法的基础之上,引入了步长调整系数,提出了改进的变步长MPPT算法,运用到卫星的光伏发电模块。通过与传统MPPT算法进行了实验对比,结果表明在输出功率的响应速度和响应精度上都有了明显的进步,提升了光伏发电的转化效率,验证了本文所提出的MPPT算法的先进性和有效性。（2）在MPPT子系统的输出基础上,设计了升压模块,采用Boost变换器,基于开闭环混合反馈控制方法,输出达到要求的电压来为卫星蓄电池进行充电,保障了卫星运行在没有光照的地球阴影区时也能够有充足的电能供给。通过实验验证了输出性能符合系统要求,提升了卫星电源系统的稳定性。（3）提出了一种结构创新的磁力矩器设计方案,将磁力矩器线圈嵌入在光伏发电PCB电路板的内部层中,并且可以将它们以串联、并联和混合排列的方式来实现多种线圈配置。通过分析磁力矩器的合成力矩、卫星姿态旋转控制、功率消耗以及热量特性,验证了本文设计的磁力矩器具有结构简单、体积小、质量轻、可靠性高的优点,作为微小型卫星的姿态控制器十分合适。本文所设计的微小型卫星组件,不仅提升了卫星光伏发电系统的输出性能,PCB嵌入式磁力矩器也能满足卫星的姿态控制需求。基于模块化的设计思路,有效的提升了卫星的荷载空间,并且降低了卫星制造成本,因此完全可以和体积小、重量轻的微小型卫星特性相兼容,也为微小型卫星今后的发展提供了新思路。