高通量/甚高通量通信卫星多波束天线馈源阵列先进制造技术研究

高通量/甚高通量通信卫星对多波束天线馈源阵列小型化、集成化、轻量化提出了极高的要求.随着近年来精密制造加工、3D增材打印技术的快速发展,为多波束天线馈电产品的制造加工提供了新的思路和解决方案,为了适应先进制造工艺技术,馈电设计同样需要研究新的结构形式.对多波束天线馈电技术发展进行了总结梳理,针对新型制造加工技术的需求,提出了器件级乃至部件级可行的设计解决方案,为后续新型技术进入航天馈电产品制造领域提供了设计思路和发展方向.     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究。首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型，并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题。然后用三种优化方法－最小p乘法、最小最大法和LC－MV方法来对天线的方向图进行赋形，并比较了三种方法的不同。     

新一代高通量卫星通信系统载荷关键技术研究

随着商业竞争的不断加剧,更大容量以及更高灵活性成为了高通量(high throughput satellite,HTS)系统发展的主要目标,新一代的HTS系统即将进入到"Tbps"时代.在介绍HTS系统基本概念及组成的基础上,对HTS系统的发展历程进行了简要总结,按照能力和发展时期,HTS卫星的发展历程大致可划分为四代.重点结合新一代HTS系统的发展,从卫星载荷角度分析了高通量卫星载荷的关键技术,主要包括能够大幅提升系统通信容量的超大规模高性能多波束天线技术,能够提高组网及业务应用灵活性的跳波束通信技术、灵活载荷技术、数字透明转发处理技术以及能够优化系统和载荷设计的波束预编码技术和基于微波光子的星上转发技术等,旨在为我国新一代HTS系统的建设发展提供参考.     

中巴地球资源卫星X波段红外数传天线设计

阐述从电磁场基本地理出发，以低轨卫星地球匹配波束为目标，利用计算机辅助设计与综合技术，设计CBERS－1卫星X－IR数传的赋形波束天线的过程。介绍了该天线的主要性能。     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究。首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型,并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题。然后用了三种优化方法—最小p乘法、最小最大法和LCMV方法来对天线的方向图进行赋形,并比较了三种方法的不同。     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究.首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型,并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题.然后用了三种优化方法-最小p乘法、最小最大法和LC-MV方法来对天线的方向图进行赋形,并比较了三种方法的不同.     

高通量卫星高精度多波束馈源阵装配校准技术

为解决多波束馈源阵装配校准过程中装配难度高及测试数据处理工作量大的问题,总结提出一套适用于目前研制的高通量高精度多波束馈源阵总装校准方法.由于多波束馈源阵结构形式复杂操作空间狭小装配顺序尤为重要,故采用三维模拟分步分解装配,并使用经纬仪和摄影测量配合测试,解决数据处理工作量大的问题.高通量卫星多波束馈源阵精度要求十分高,性能指标较以往研制型号都要严格.对于高通量高精度多波束馈源阵总装过程提出了一套高效率高精度的装配校准方法(精度转角优于0.021°,位移优于0.21 mm),准确规范的指导多波束天线馈源阵的装配校准,并为后续多种馈源阵总装过程提供了新的参考依据.     

高精度高集成度多波束馈源组件一体化设计及制造方法

随着高通量卫星通信业务需求迅猛增长,多波束天线馈源阵的一体化、小型化、集成化及轻量化设计制造技术成为制约其应用的关键因素.针对每波束7馈源合成的单口径多馈源的多波束馈源阵列无源器件数量大、级联复杂、结构包络小、无法采用传统方法设计加工等特点,提出了馈源阵列剖分设计、分层结构连接及压紧的设计方法,给出了剖分结构的加工方案选择及基于精度匹配的厚度补偿装配实现方法,为该类馈源阵列在宽带高通量卫星下的应用提供了技术支持.     

低轨星座多波束相控阵天线研究进展与发展趋势

多波束相控阵天线是一种利用波束形成网络,同时实现多个独立的高增益波束的多波束天线,具有高灵活性和宽角度扫描等优点,是低轨通信卫星系统的核心载荷之一。旨在针对应用于低轨星座的星载多波束相控阵天线进行归纳和分析。对低轨星座多波束相控阵天线的发展历程、波束形成技术、关键技术进行了介绍,并对低轨星座多波束相控阵天线的未来发展趋势进行了分析,为我国未来低轨卫星星座建设提供技术参考。     

中巴地球资源卫星X波段红外数传天线设计

阐述从电磁场基本理论出发,以低轨卫星地球匹配波束为目标,利用计算机辅助设计与综合技术,设计CBERS-1卫星X-IR数传的赋形波束天线的过程。介绍了该天线的主要性能。     

空间谱估计方法在卫星干扰源定位中的应用

利用卫星天线的多波束特性来获取信号波达方向（DOA）信息，是通信卫星干扰源定位技术的一个重要方面。本文简要介绍了卫星通信系统实现干扰定位的技术发展概况，重点研究了应用空间谱估计方法实现卫星干扰源的定位。结合星载多波束天线模型的MUSIC算法的仿真结果进一步验证这一方法的可行性。     

基于微波光子技术的高通量卫星研究进展

高通量卫星(High Throughput Satellite,HTS)是新一代宽带通信卫星的统称.一方面可用于远程教育、远程医疗、应急救灾等公益事业,另一方面可以为个人和企业提供宽带多媒体和高速率的Internet等商业应用.首先介绍了高通量卫星通信的概念,对基于微波光子技术的高通量卫星进行需求分析,接着对国内外高通量卫星的发展现状进行了详细介绍并进行了对比分析.在此基础上,给出了基于微波光子技术的高通量卫星通信系统组成初步构想,最后给出了总结和展望.基于微波光子技术高通量卫星可实现星载宽带信号光域窄带处理、大规模交换转发和光控波束形成,不仅能够解决当前高通量卫星应用中的问题,满足多用户多业务需求,还兼具频谱效率高、宽带大、吞吐量高等优点,有助于推动卫星载荷向宽带化、阵列化、一体化、小型化和通用化发展,具有重要的意义.     

高通量卫星Epic平台发展现状

高通量卫星（HTS）系统是当前通信卫星的发展方向，以高频率复用和多个小点波束为特征，能为用户提供高的信道容量和高质量的服务，主要工作在Ka频段。而国际通信卫星公司(Intelsat)的史诗（Epic）卫星平台，在C、Ku和Ka频段实现高通量技术，是Intelsat下一代高性能的卫星平台。介绍了Epic的系统构成、发展现状，尤其是其先进的数字载荷技术，分析了HTS的发展趋势，为相关载荷研制提供了参考和借鉴。     

下一代通信卫星系统的先进结构和所需技术

为与其他信息传输系统竞争,下一代通信卫星将采用一些新技术,这包括多波束天线、星我处理和交换装置.讨论这些技术并通过介绍目前在研的三种卫星系统来说明这些技术的用途.首先介绍未来卫星系统的先进技术结构及其所需技术;其次是系统举例,扼要介绍美国的ACTS、日本的ETS-VI以及意大利的IT-ALSAT;最后介绍一些简单的设计方程,这些方程涉及与系统设计有关的某些关键高级参数.     

多波束天线有源补偿技术

文章针对传统多波束天线馈源功率放大系统的不足,介绍了一种有源补偿多波束天线,给出了有源补偿多波束天线的结构和有源补偿的实现方法,仿真验证了方法的可行性.     

多波束天线有源补偿技术

文章针对传统多波束天线馈源功率放大系统的不足,介绍了一种有源补偿多波束天线,给出了有源补偿多波束天线的结构和有源补偿的实现方法,仿真验证了方法的可行性。     

通信卫星灵活载荷技术综述

通信卫星逐步由高轨地球同步轨道卫星向高、中、低轨结合的全球覆盖卫星方向发展，多业务和多重覆盖的发展趋势对通信卫星的灵活性提出了更高的要求。通信卫星配备灵活载荷已经成为重要发展方向，对面向个人用户的高通量通信卫星及高、中、低轨结合的组网通信卫星来说尤为重要。配备灵活载荷的通信卫星能实现端到端业务，能灵活调整覆盖区，实现灵活组网，并提升资源利用率。分析了国内外通信卫星灵活载荷的发展动态，介绍了通信卫星灵活载荷的技术特点，并给出了有效载荷方案，最后阐述了通信卫星灵活载荷发展的关键技术及发展思路。     

卫星点波束天线的多目标指向优化研究

卫星天线波束常常需要同时覆盖特定区域内多个目标,为保证目标接收卫星信号的增益要求,需对其指向进行优化。以我国某卫星点波束天线为研究对象,将天线功率辐射模型引入卫星指向计算模型中,完成了指向目标的增益计算。运用最优化原理分析了多目标指向增益优化模型,在无约束条件下,指向增益最优点在标称三目标构成的三角形重心位置;有约束条件下,最优点在满足相应约束下偏离无约束最优点。多目标指向优化理论研究对点波束天线的高精度指向及确保目标的通信特性提供了适用的工程模型,具有极强的工程应用价值。     

国内广播卫星成形波束天线复盖电平的计算

本文采用了波束补偿设计,计算了国内广播卫星版图复盖的理想波束区,讨论了三轴稳定姿控误差与波束指向偏离的关系,给出了计入姿控误差的扩大理想波束区。 利用矢量辐射积分和雅可比—贝塞尔(Jacobi-Bessel)级数展开的计算法,讨论了多馈源抛物面成形波束天线的辐射计算,建立了一套国内广播卫星成形波束天线复盖性能的计算机分析程序并给出了一些数值计算结果。     

Ka频段点波束天线指向精度对星地数传链路的影响分析

为满足低轨遥感卫星海量数据的高速下传需求,Ka频段双圆极化频率复用数传技术已被逐步应用,而其使用的机械式点波束数传天线对指向精度和极化隔离度有很高的指标要求。文章对Ka频段点波束天线的辐射增益和交叉极化隔离等特性进行了讨论,从工程应用的角度定量研究了交叉极化的产生及其对链路极化损耗、链路余量和链路可用率的影响,重点分析了Ka频段点波束天线在不同指向精度时对不同地面站极化复用数传链路的影响。Ka频段点波束天线指向精度优于1°时,只能满足北京地面站99.0%链路可用率的可靠数据传输,可以满足喀什地面站99.9%链路可用率的可靠数据传输。文章的分析结果可为低轨遥感卫星Ka频段点波束天线的设计与研制提供参考,尤其是可为Ka频段双极化复用数传链路的总体设计和卫星任务规划提供分析依据。