国外通信卫星灵活有效载荷技术与趋势研究(上)

Research on Technologies and Trends of Flexible Payload on Foreign Communication Satellites

国外通信卫星灵活有效载荷技术与趋势研究（上）

朱贵伟 李博（北京空间科技信息研究所）

灵活有效载荷关键技术体系

劳拉空间系统公司机械灵活天线在1倍（左）、

1.3倍（右）焦距对应波束覆盖情况

美国劳拉空间系统公司（SS/L）设计出一种双反射面机械可重构天线，能产生一个圆形或者椭圆形波束，其波束中心不仅可以通过控制主反射面沿轴的转动达到不同指向的功能，而且如果波束是椭圆形波束要求，还可以通过旋转副反射面来实现椭圆波束旋转的目的。另一方面，该公司设计的上述天线还可通

指向失误情况下传统固定多波束覆盖（左）与灵活多波束校正覆盖（右）情况原阿斯特留姆公司研制的Ku频段DRA天线结构（左）和8×8天线辐射元阵列样机（右）

DRA-ELSA天线按照不同任务需求，在美洲区域

形成不同形状和位置的灵活波束赋形示意图

优势在于：①可靠性高，所有的辐射元都可用于形成所有波束，在某个射频通道失效或者期间器件老化导致波束指向不准的情况下，重新校准、纠错能力较好；

②抗干扰能力强，可精密控制天线辐射方向图，可以实现低副瓣、自适应调零等功能，抑制各种上行有意敌对和无意干扰；③具有空间功率合成能力，天线每个辐射单元对应1个功放，多个辐射单元功放在空间合成的总功率比单个发射机的功率大得多，可以实现更高的EIRP值。

此类天线的主要弊端：①结构复杂、造价昂贵。

劳拉空间系统公司可选本振的灵活频率转换器（侧面与俯视视图）

泰雷兹－阿莱尼亚航天公司与法国国家空间研究中心（CNES）研制的RF-MEMS调谐滤波器（左）及中心频率调整图（右）

德国特萨特空间通信公司研制的Ka频段