通信卫星天线现状分析及未来前景

郑欣

（96872部队 陕西 宝鸡 721000）

引言

对于当前的卫星技术来说，它主要是由微波的形式存在的，在空间范围不断地扩大的背景下，在利用的资源越来越多的背景下，这都是影响微波频率的重要因素，现如今随着社会的发展各项技术都在不断地完善，通信技术也应该一样，通信技术应该随着社会的发展不断地进行优化，这会推动人们生活方式的加快，对社会的促进有着促进的意义。

1 通信卫星的价值体现

随着我国社会的不断发展，在科技技术方面也取得了一定的成果，通信技术在我国的应用也是越来越广泛的，而且通信卫星技术在实际的应用中还是比较广泛的，例如在人造卫星的应用中就将其作为中继站从而对无线电波进行转发，从而就可以使这样的中继站之间得以有效的连接，这为通信技术带来了很大的便利，而且这类技术主要是对航天技术所应用的，为我国航天技术的发展带来了巨大的便利，让航天技术在真正的实施中很快在两站之间进行通信，这样能让我国在航天的探索更先进[1]，这一技术主要在空间上体现出来的特点会更多一些，例如卫星移动通信以及固定通信和卫星直播广播等，而且通信卫星的覆盖面是非常广泛的，并有着非常大的容量，这样可以充分适应各种业务的使用，对国家军事和国际通信等技术都具有积极的作用。

特别是在当今多波束卫星上的使用，它在不同的轨道上都会有不同的技术体现，在高轨道上GEO通信技术的应用会更多一些，在低轨道方面LEO的使用会更广泛，因此在特定的轨道上他们会有自己的效能，所以在通信卫星技术的发展中相关的科技人员还应该加强技术领域的研究，同时在国家方面也应该重视科研成果，加大对人才培养的力度。

2 通信卫星发展的现状分析

就目前来看，我国的发展是有着非常长足的进步的，这也和我国的发展目标有着重要的作用，在通信卫星方面体现的更为明显，和其他的国家相比，我国在卫星方面的技术是可以在世界上配得上名次的，在通信卫星方面现如今在全球已经有三十多个，有二百多个卫星被发射到了太空中，正是因为有了这些卫星的存在才可以为人们的生活得以便利，人们可以通过这些卫星实时获取位置信息，还能够因为这些卫星的存在使自己的网络更加畅通，毫不吝啬地说现如今卫星技术已经是不可缺少的存在，人们现如今的生活已经和这些技术是密不可分的，而且在现如今的军事方面和国际通信方面对通信卫星的技术要求也是更高的，而且现在的卫星技术是完全可以将其满足的，也可见现如今我国通信卫星技术的发展是非常快的，而且我国在这方面所消耗的人力和物力都是非常大的，主要就是为了给人们带来更优质的生活，其次它更是保障了人们的生活安全，要知道现如今国家是否强大的比较不仅仅是军事上的力量，更是在科技上的成果，就目前看来，我国目前卫星通信技术还是有很大的提升空间的，在GEO通信卫星方面所处的轨道是相对较高的，且它在传输的途中所要运行的路径过长，路径损耗也是相对比较大的，这在某种程度上还是有很大的提升空间的，因此在技术方面人们还应该不断地进行研究，以达到节约不必要的成本需求，在采用SFB技术方面最常见的是用四块反射面来实现四色复用，但是也有个别的卫星是通过两块反射面来实现四色复用的，所以在我国的反射面的研究中还是发展不完善的，处于相对落后的状态，因此相关的研究部门必须要重视这个问题，虽然在SFB的方案中设计GEO的卫星多波束天线可以进行收发复用，但是这样的技术在国外很早以前就已经实现了。

除此之外，卫星技术在直播广播方面的发展也是非常快的，因为这一技术的发展，得以给人们带来更多的应用，在国外的这一项技术的应用中，主要是运用这项技术对移动电视进行了发展，这种单一的发展模式对技术的改革是存在着束缚的，在我国就摆脱了这样的束缚，在各个方面的应用都是非常广泛的现如今社会的发展是飞快的，在每一项技术的发展中都不应该满足现状，而是应该在原有的基础上不断地进行改革创新。

在通信卫星天线技术中，多波束天线在其中还是非常常见的，反射面天线具有重量轻、结构简单、设计技术成熟的特点，通常情况下电大口径的星载天线是实现多波束天线的最佳方案，反射面通常是由多个喇叭单元组成，在波束形成方式上也可以分为基本型和增长型，在国家上也更倾向于单馈源和多馈源。在LEO通信卫星方面由于轨道较低，也能证明我国的航天技术在不断地发展，更能看出我国在航天技术方面的重视程度，对于LEO通信卫星技术来说是比GEO技术有优势的，它在空间损耗方面是更小的，且传输路径更短些，因为它是在低轨道上运行，这就节约了传输的成本，但是在通信卫星的技术上来说，低轨道和高轨道之间一定是不可以相互通用的，因此在实际的操作中一定是各自发挥各自的效能。

3 通信卫星天线的发展趋势及探究

当前随着各项技术的不断升级，这对通信卫星天线技术也有着很大的积极的作用，要知道通信卫星技术的开展是需要其他技术的大力支持的，通信卫星天线的形式有很多种，其中在面天线的形式就有非常多的样式，通信的频率也在技术方面不断地完善，从以往的厘米波向毫米波甚至是亚毫米波，这是一种非常大的跨越，对未来高精度天线的发展具有重要的意义，在柔性面天线技术方面也是多种多样的，通信卫星天线的形式是非常多的，但多是具有针对性的生产，在不同的方面会发挥不一样的效能。

现如今在通信卫星的固定通信方面也是有了极大的进展，例如在如今的高清电视传输和因特网接入需求上都是能够更好地得到满足，这是从前的技术不能够满足的，要知道在高清电视的传输和因特网的需求上对卫星方面的要求是非常高的，这也可见现如今的通信卫星技术的发展是非常好的，其中我国在无缝覆盖方面的目标是非常明确的[2]，一旦这样的目标得以实现就是可以实现对通信卫星和地面建设的工作得以完善，这对于推动社会的发展具有重要的意义，这在天基综合信息网的建设上也是具有重要的意义的，这也能够推动各种卫星以及载人飞船一体化的建设，所以通信卫星天线技术的发展是可以从多方面得到体现的。

在多波束的通信卫星天线的技术中国际上通常是对钾的需求量是更多的，就目前天线技术发展来看，汞的技术已经是非常成熟的了，但在钾的问题上一直是社会科学界所关注的重点话题，亚毫米波段一直是研究的重点内容，这在未来也会是一种新型的发展趋势，会对我国通信卫星技术具有深远影响的意义，随着波段频率的进一步提高，对透镜波导阵列的研究也越来越受到社会各界人士的关注，在反射面天线卫星对于钾频段的通信卫星，其反射面从传统的单一模式正在向网状模式开展，现如今甚至有在ARTES5项目框架中实现在固体面与网状面结合形成更大型的钾反射面，一旦这样的技术得以实现，将会给我国卫星通信的技术带来非常大的便利，社会的发展也会得以加快，在L/S频段则可以满足GEO移动天线卫星的通信需求，这将给通信技术的升级带来非常多的便利，这样的条件也会给人们的生活带来很多的方便，星上通常采用超过10m的大型可开展式反射面天线，这对于通大的口径，中国空间技术研究院作为最权威的星载天线研制单位，几年前也已经信卫星天线的技术无疑是更大的进展，同时可以使第四代以及后面的天线会有更多这方面的研究，并在这方面已经陆续在最新的移动通信技术中开展了应用。

在相控阵多波束方面随着单片式微波集成电路技术的发展中通常采用固定的功率2放大器和低噪声功率放大器，这样的硬件设施可以给通信卫星的技术带来有效的支持，同时也可以有效地逐步做到辐射元的水平，这在新社会的发展下是必然的技术需求，随着技术的发展，也从物质的本身上减小质量从而可以达到更节约资源的目的，随着钾频段的相控阵天线逐步从无源走向有源，有源器件也在逐步地向小型发展，这样在器件发射到太空中的时候就会减少它自身所存在的重力，避免因为这样的现象影响技术的问题，采用平面扫描技术对未来的通信卫星空阵技术的发展都可以带来有效的支持，同时也是非常大的吸引力，就目前国内的星载相控阵天线技术来看最早是在神舟号上搭载L频段螺旋阵元相控阵天线技术，这对于钾频段的相控矩阵的技术研究提供了非常大的便利，又伴随着社会的不断进步，对技术人才的需求量增多，清华大学联合信威集团研制的灵巧通信实验卫星升空标志着我国开始向低轨道技术发展，这样的技术研究在我国也起到了不同的反响。

4 结束语

通信卫星技术的发展还应该从多方面将其进行优化，只有重视发展以及科学技术的有效应用，才能够从实际意义上推动我国在通信卫星技术方面的发展，现如今更可以将这一技术看作是多学科综合工程，在技术上还应该进行不断的创新，对实际的发展起着促进的作用。