關(guān)穎　魏鑫

2016年8月16日，由航天五院西安分院研制的中國版海事衛(wèi)星“天通一號”有效載荷正式開通，衛(wèi)星功能被“激活”，標(biāo)志著這顆衛(wèi)星開始正式為中國國土及周邊海域的各類手持和小移動終端提供語音和數(shù)據(jù)通信服務(wù)。西安“智造”又一次閃耀太空。

有效載荷系統(tǒng)

包含幾百路衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器

有效載荷是決定衛(wèi)星能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵系統(tǒng)，在“天通一號”衛(wèi)星上，有效載荷系統(tǒng)包含了幾百路衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器、形成了幾百個點(diǎn)波束，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的自主動態(tài)分配，系統(tǒng)功能和集成復(fù)雜，新技術(shù)含量大，配套的單機(jī)產(chǎn)品數(shù)量多，僅功能復(fù)雜的微波集成電路模塊就有2000多塊。

針對如此復(fù)雜的系統(tǒng)，在衛(wèi)星產(chǎn)品研制之初，西安分院率先采用了三維數(shù)字化設(shè)計(jì)，有效解決了復(fù)雜的系統(tǒng)集成，創(chuàng)新性地采用高密度分組集成的機(jī)電熱一體化設(shè)計(jì)，使一臺單機(jī)可以實(shí)現(xiàn)過去多臺單機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的功能，有效提高了衛(wèi)星效能。在研制過程中，對原材料、元器件、制造、調(diào)測試及試驗(yàn)等過程進(jìn)行了嚴(yán)格的一致性控制，確保了產(chǎn)品性能滿足極其苛刻的一致性要求。

大型可展開天線

“控得住，展得開。瞄得準(zhǔn)”

要實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的移動通信，首先要解決的是通信能力和通信容量的問題。在通信衛(wèi)星上，只有衛(wèi)星天線越大，地面手持的手機(jī)通信終端的小型化、靈便性、機(jī)動性才有保障。大型可展開天線作為通信信號收發(fā)的重要裝置，成為整個研制任務(wù)的重中之重。

西安分院作為國內(nèi)最具實(shí)力的星載天線研制單位，承擔(dān)了大天線的研制任務(wù)。星載大型可展開天線由于研制技術(shù)跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、試驗(yàn)驗(yàn)證難度大，其研制能力成為國際航天衡量衛(wèi)星研制能力的重要指標(biāo)之一。

“控得住，展得開，瞄得準(zhǔn)”，這是對星載大型可展開天線應(yīng)用的要求。西安分院采用了多項(xiàng)最新技術(shù)，有效提升了大型可展開天線的研制水平，通過大型可展開天線可以使衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)實(shí)時的大范圍信號覆蓋。

視頻、語音通話

發(fā)短信、發(fā)微信都能辦到

“天通一號”衛(wèi)星一方面工作在低頻段，信號傳輸損耗小、雨衰小，系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能夠有效保證通信質(zhì)量，另一方面采用通信衛(wèi)星頻率復(fù)用技術(shù)和星載大型可展開天線，大大地提升了衛(wèi)星接收信號的靈敏度，也極大地提高了衛(wèi)星通信的容量。

在衛(wèi)星高靈敏度工作的背后，是西安分院成功攻破低無源互調(diào)（PIM）這一困擾當(dāng)今國際宇航界技術(shù)難題的結(jié)果。無源互調(diào)指天線在大功率發(fā)射的同時，由于接收靈敏度高，發(fā)射產(chǎn)生的雜波會落入接收通道，形成自身干擾，影響通信能力，嚴(yán)重時會使衛(wèi)星接收系統(tǒng)失效。西安分院經(jīng)過六年艱辛磨礪，采用無源互調(diào)綜合抑制手段，成功解決了這一難題。

將來有望實(shí)現(xiàn)

天涯海角無縫通信

“天通一號”衛(wèi)星的技術(shù)指標(biāo)與能力水平，已經(jīng)達(dá)到了國際第三代移動通信衛(wèi)星水平，填補(bǔ)了中國在衛(wèi)星移動通信領(lǐng)域的空白，推動了衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的升級，標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握了地球同步軌道移動通信衛(wèi)星研制的核心技術(shù)。

隨著“天通一號”衛(wèi)星的發(fā)射，未來中國的移動通信模式或許將發(fā)生根本性改變。在不久的將來，帶上具有衛(wèi)星移動通信功能的手機(jī)，我們可以實(shí)現(xiàn)天涯海角的無縫通信。