當(dāng)福來哥在云南雨崩的原始森林迷路,手機(jī)信號(hào)完全消失時(shí),他背包里的衛(wèi)星手機(jī)成為救命稻草—條包含坐標(biāo)的求救短信穿透密林樹冠,直達(dá)3.6萬公里高空的天通衛(wèi)星,一小時(shí)后救援隊(duì)精準(zhǔn)抵達(dá)。這一場(chǎng)景背后,是一場(chǎng)席卷全球的衛(wèi)星通信革命。是一場(chǎng)“手機(jī)芯片-衛(wèi)星-地面站-救援系統(tǒng)” 的技術(shù)協(xié)同“革命”。
上期我們介紹了目前衛(wèi)星通信的衛(wèi)星通信目前的市場(chǎng)情況、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展及產(chǎn)業(yè)上下游情況,那么本次我們將仔細(xì)拆解五一“天網(wǎng)”救援故事中關(guān)于衛(wèi)星通信的細(xì)節(jié)!
“天網(wǎng)”救援故事包含幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn):首先是手機(jī)直連衛(wèi)星功能,這里涉及相控陣天線和S頻段的選擇,衛(wèi)星導(dǎo)航定位,惡劣環(huán)境下的信號(hào)傳輸,最后是整個(gè)救援鏈條的協(xié)同機(jī)制。
突破物理限制的“智能光束”
手機(jī)內(nèi)置的相控陣天線陣列自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)3.6萬公里高空的天通一號(hào)衛(wèi)星軌道。此時(shí),一顆射頻收發(fā)器芯片開始高速運(yùn)轉(zhuǎn)——它將包含坐標(biāo)的求救信息壓縮為特殊信號(hào)脈沖,以1.6GHz中心頻率、2.4kHz帶寬的電磁波穿透雨幕射向太空。
天線技術(shù)是衛(wèi)星通信的關(guān)鍵技術(shù)。星載天線系統(tǒng)通過產(chǎn)生定向或可掃描的波束覆蓋地面目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)星地之間的通信連接。進(jìn)一步的,多波束方案采用多個(gè)波束對(duì)地進(jìn)行覆蓋,在提升系統(tǒng)通信容量的同時(shí),還可極大提高系統(tǒng)等效全向輻射功率。隨著衛(wèi)星通信容量快速增長(zhǎng)及多目標(biāo)區(qū)通信的發(fā)展需求,多波束天線開始應(yīng)用,主要可分為反射面多波束天線、透鏡式多波束天線及相控陣多波束天線,而相控陣天線具有寬掃描角、低輪廓、低功耗、重量輕,可實(shí)現(xiàn)靈活的多波束、波束調(diào)整重構(gòu),以及波束凝視、等通量覆蓋等優(yōu)點(diǎn),在低軌衛(wèi)星應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著,成為低軌通信衛(wèi)星標(biāo)配。
天線在實(shí)際工作時(shí),除了輻射信號(hào),由于自身的原因會(huì)在其端口存在駐波,而相控陣天線的天線單元間還存在互耦效應(yīng),使得天線的駐波增大,會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)功放組件造成一定損壞。因此在設(shè)計(jì)相控陣天線時(shí),必須考慮此駐波及其影響。針對(duì)相控陣天線有源駐波測(cè)試的需求,提出利用多通道相參信號(hào)源模擬相控陣實(shí)際掃描狀態(tài),從而進(jìn)行相控陣輻射狀態(tài)下的有源駐波測(cè)試。
常規(guī)的測(cè)試方式天線陣各天線單元端口是順序測(cè)試:在測(cè)試時(shí)除測(cè)試端口外,其它端口在負(fù)載狀態(tài),沒有充分考慮天線單元間的互耦效應(yīng),輸入的測(cè)試信號(hào)沒有考慮波束掃描。
中星聯(lián)華科技可提供32/64/128通道相參信號(hào)源助力相控陣天線有源S參數(shù)測(cè)試,該系統(tǒng)可快速產(chǎn)生多通道激勵(lì)信號(hào),精準(zhǔn)控制每一路激勵(lì)信號(hào)的幅度、相位,完全模擬相控陣天線實(shí)際掃描狀態(tài),用于測(cè)試相控陣有源端口參數(shù)、靜態(tài)端口參數(shù)、各單元駐波參數(shù) ,以及相控陣天線端口駐波調(diào)試功能,優(yōu)化天線陣中的互耦特性。

相控陣天線有源S參數(shù)測(cè)試
提前預(yù)防的時(shí)空復(fù)刻者
在救援信號(hào)發(fā)出后,也在面臨通信信道復(fù)雜環(huán)境的巨大挑戰(zhàn),暴雨導(dǎo)致雨衰效應(yīng)異常強(qiáng)烈。衛(wèi)星通信傳輸信道中的各個(gè)環(huán)節(jié)面臨巨大的挑戰(zhàn),要求各個(gè)環(huán)節(jié)提前做好精準(zhǔn)的信道模擬測(cè)試!確保信號(hào)突破自然限制,保證信息精準(zhǔn)到達(dá)!
無線信道的狀況是影響無線通信系統(tǒng)質(zhì)量的一個(gè)非常重要的因素。 無線信道是指無線通信中用于傳輸無線信號(hào)的媒介,信號(hào)通過無線信道傳輸,并會(huì)受到信道中的各種影響,如多徑、時(shí)延、衰落、多普勒、噪聲干擾等。無線信道是一個(gè)動(dòng)態(tài)、復(fù)雜且不穩(wěn)定的環(huán)境,無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展都離不開對(duì)無線信道特性的深入研究。
中星聯(lián)華科技超寬帶信道模擬器是一種能在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境真實(shí)再現(xiàn)無線信道環(huán)境的儀器,大大便捷了信道測(cè)試與通信系統(tǒng)部署。
超大帶寬——2GHz實(shí)時(shí)帶寬(非載波聚合)
寬頻覆蓋——最高67GHz
豐富的信道模型(時(shí)延、衰落、多普勒、噪聲干擾等模型)
可模擬衛(wèi)星
通信過程中真實(shí)的無線信道環(huán)境


當(dāng)福來哥仰望雨崩的樹冠間隙,他看到的不僅是衛(wèi)星天網(wǎng),更是芯片納米工藝與相控陣波束成形的共舞,北斗衛(wèi)星與通信信道模擬的交響。這片無形的技術(shù)之網(wǎng),正重新定義人類探索自然的邊界。
衛(wèi)星通信芯片技術(shù)的飛速發(fā)展,支撐了這些應(yīng)用場(chǎng)景的落地,使得衛(wèi)星通信終端從笨重、高功耗、高成本的專業(yè)設(shè)備,轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢约傻绞謾C(jī)和汽車中的消費(fèi)電子產(chǎn)品,為衛(wèi)星通信的大眾化普及奠定了基礎(chǔ)。
高精度測(cè)試測(cè)量儀器作為衛(wèi)星通信的底層保障,測(cè)量?jī)x器的快速迭代加快了衛(wèi)星通信產(chǎn)品的迅猛發(fā)展,同時(shí)保證了衛(wèi)星通信產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。
會(huì)議預(yù)告
本文將主要為大家介紹了相控陣天線、衛(wèi)星信道模擬的相關(guān)簡(jiǎn)介及測(cè)試方法,其他技術(shù)內(nèi)容我們將在7.15的線上研討會(huì)中為大家解讀
中星聯(lián)華將攜手ADI公司在2025年7月15日 14:00-16:30,為大家講解衛(wèi)星通信的全場(chǎng)景應(yīng)用、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及測(cè)試,更有ADI高性能芯片樣片等你來抽!無論您來自衛(wèi)星載荷研發(fā)部門、地面終端設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),還是通信系統(tǒng)集成商,本次研討會(huì)都將為您提供寶貴的行業(yè)洞見和實(shí)用的測(cè)試解決方案。加入我們,共同探索衛(wèi)星通信的奧秘!
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