通信卫星多波束天线的发展现状及建议
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关 键 词 ：波 束 形 成 技 术 ; 通 信 卫 星 ；多 波 束 天 线 ; 反 射 面 天 线 ;相 控 阵 天 线 D O 1:10. 3969/j.issn. 1674-7135.2016.02.011
Development Status and Proposals for Multi-beam Antennas of Communication Satellites
反 射 面 天 线 与 相 控 阵 天 线 、透 镜 天 线 相 比 ，具有 重 量 轻 、结 构 简 单 、设 计 技 术 成 熟 、性 能 优 良 等 优 点 。 为 了 在 星 上 产 生 更 多 高 增 益 低 副 瓣 的 点 波 束 ，通常 需 要 电 大 口 径 的 星 载 天 线 ，而 反 射 面 则 是 目 前 实 现 多波束这一性能的最佳方案。 2 . 1 . 1 反射面天线的多波束形成方案
CHENXiห้องสมุดไป่ตู้-ji’W A N Ji-xiang
( Chinese Academy of Space Technology ( Xian)，Xian, 710000，China)
Abstract:Requirements rising in service of personal communication，high-speed networks， military communication and
星 多 波 束 天 线 领 域 的 应 用 状 况 进 行 了 介 绍 ，并 结 合 未来的发展趋势给出了一些发展建议。
1 通信卫星多波束天线的应用状况
随 着 通 信 业 务 需 求 的 迅 猛 增 长 ，地 球 同 步 轨 道 (G E O )上的高通量卫星系统已成为当今空间通信技 术 领 域 的 一 大 研 究 热 点 ，星 载 天 线 作 为 该 系 统 的 关 键 组 成 部 分 ，采 用 多 波 束 方 案 是 应 对 这 一 挑 战 的 有 力措施。此 外 ，由 于 多 波 束 天 线 （M B A ) 在波 束 形
are presented in this paper. A
current application situation and the development trends for MBA of the communicat
some proposals on the dveloping
of MBA of satellites in China are proposed.
① 收 稿 日 期 :2015-8-14;修 回 日 期 :2015-12-18 作 者 简 介 :陈 修 继 （1988— ） 硕 士 。研 究 方 向 为 星 载 反 射 面 多 波 束 天 线
2016年第2 期
陈 继修，等:通信卫星多波束天线的发展现状及建议
55
成 、波束重构和波束扫描方面具有相当的灵活性，以 及 抗 干 扰 能 力 等 突 出 特 点 ，使 得 这 类 天 线 在 中 / 低轨 道 （M E O / L E O )通信卫星领域也得到了较为广泛的 应用。 1 . 1 星载反射面多波束天线
信 卫 星 向 大 容 量 高 速 率 方 向 发 展 。星 栽 天 线 作 为 通 信 卫 星 的 关 键 数 据 传 输 终 端 ，采 用 多 波 束 方 案 是 应 对 这 一 发 展 需 求 的 理 想 选 择 。 文 章 对 星 栽 反 射 面 多 波 束 天 线 、相 控 阵 多 波 束 天 线 ，以 及 波 束 形 成 技 术 进 行 了 分 类 介 绍 ，并 对 这 些 类 型 的 多 波 束 天 线 在 当 今 通 信 卫 星 领 域 的 应 用 状 况 及 未 来 的 发 展 趋 势 进 行 了 分 析 ，最 后 对 星 栽 多 波 束 天 线 的 发 展提出了一些建议。
Key words：Beam forming technique；Communication satellites；Multi-beam Antenna；Phase array antenna；Refector
antenna
〇 引言
多波束天线是应近代卫星通信容量的快速增长 及 多 目 标 区 域 通 信 的 发 展 需 求 而 出 现 的 ，它 向 空 间 辐 射 的 电 磁 波 由 多 个 点 波 束 组 成 ，并 且 每 一 个 波 束 都 有 一个对应的输入（输 出 ）通 道 。通信卫星上采 用多点波束天线技术可以通过空间隔离来实现多次 频 率 复 用 和 极 化 复 用 ，从 而 成 倍 地 提 高 通 信 卫 星 容 量 ，成为今后星载天线领域研究的重点方向[1]。本 文 将 从 相 关 原 理 出 发 ，结 合 近 年 来 国 内 外 在 通 信 卫
mobile communication,as well as the communication satellites development towards large capacity an
moted by the dvelopment of the social informatization. As the key terminals of the datatransfer on co
it is ideal to adopt the scenario of Multi-beam Antennas (MBA) to meet the development requirements. The introductions of
refector MBA，phased-array MBA，and beam forming techniques
54
SPACE ELE空CT间RO电N子IC技T术ECHNOLOGY
2016年第2 期
0 通 信 卫 星 多 波 束 天 线 的 发 展 现 状 及 建 议
陈 修 继 ，万继响 ( 中 国 空 间 技 术 研 究 院 西 安 分 院 ，西 安 710000)
摘 要 :社 会 信 息 化 发 展 促 进 了 个 人 通 信 、高 速 网 络 、军 事 通 信 和 移 动 通 信 等 服 务 需 求 的 快 速 增 长 ，也 推 动 了 通
Development Status and Proposals for Multi-beam Antennas of Communication Satellites
反 射 面 天 线 与 相 控 阵 天 线 、透 镜 天 线 相 比 ，具有 重 量 轻 、结 构 简 单 、设 计 技 术 成 熟 、性 能 优 良 等 优 点 。 为 了 在 星 上 产 生 更 多 高 增 益 低 副 瓣 的 点 波 束 ，通常 需 要 电 大 口 径 的 星 载 天 线 ，而 反 射 面 则 是 目 前 实 现 多波束这一性能的最佳方案。 2 . 1 . 1 反射面天线的多波束形成方案
CHENXiห้องสมุดไป่ตู้-ji’W A N Ji-xiang
( Chinese Academy of Space Technology ( Xian)，Xian, 710000，China)
Abstract:Requirements rising in service of personal communication，high-speed networks， military communication and
星 多 波 束 天 线 领 域 的 应 用 状 况 进 行 了 介 绍 ，并 结 合 未来的发展趋势给出了一些发展建议。
1 通信卫星多波束天线的应用状况
随 着 通 信 业 务 需 求 的 迅 猛 增 长 ，地 球 同 步 轨 道 (G E O )上的高通量卫星系统已成为当今空间通信技 术 领 域 的 一 大 研 究 热 点 ，星 载 天 线 作 为 该 系 统 的 关 键 组 成 部 分 ，采 用 多 波 束 方 案 是 应 对 这 一 挑 战 的 有 力措施。此 外 ，由 于 多 波 束 天 线 （M B A ) 在波 束 形
are presented in this paper. A
current application situation and the development trends for MBA of the communicat
some proposals on the dveloping
of MBA of satellites in China are proposed.
① 收 稿 日 期 :2015-8-14;修 回 日 期 :2015-12-18 作 者 简 介 :陈 修 继 （1988— ） 硕 士 。研 究 方 向 为 星 载 反 射 面 多 波 束 天 线
2016年第2 期
陈 继修，等:通信卫星多波束天线的发展现状及建议
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成 、波束重构和波束扫描方面具有相当的灵活性，以 及 抗 干 扰 能 力 等 突 出 特 点 ，使 得 这 类 天 线 在 中 / 低轨 道 （M E O / L E O )通信卫星领域也得到了较为广泛的 应用。 1 . 1 星载反射面多波束天线
信 卫 星 向 大 容 量 高 速 率 方 向 发 展 。星 栽 天 线 作 为 通 信 卫 星 的 关 键 数 据 传 输 终 端 ，采 用 多 波 束 方 案 是 应 对 这 一 发 展 需 求 的 理 想 选 择 。 文 章 对 星 栽 反 射 面 多 波 束 天 线 、相 控 阵 多 波 束 天 线 ，以 及 波 束 形 成 技 术 进 行 了 分 类 介 绍 ，并 对 这 些 类 型 的 多 波 束 天 线 在 当 今 通 信 卫 星 领 域 的 应 用 状 况 及 未 来 的 发 展 趋 势 进 行 了 分 析 ，最 后 对 星 栽 多 波 束 天 线 的 发 展提出了一些建议。
Key words：Beam forming technique；Communication satellites；Multi-beam Antenna；Phase array antenna；Refector
antenna
〇 引言
多波束天线是应近代卫星通信容量的快速增长 及 多 目 标 区 域 通 信 的 发 展 需 求 而 出 现 的 ，它 向 空 间 辐 射 的 电 磁 波 由 多 个 点 波 束 组 成 ，并 且 每 一 个 波 束 都 有 一个对应的输入（输 出 ）通 道 。通信卫星上采 用多点波束天线技术可以通过空间隔离来实现多次 频 率 复 用 和 极 化 复 用 ，从 而 成 倍 地 提 高 通 信 卫 星 容 量 ，成为今后星载天线领域研究的重点方向[1]。本 文 将 从 相 关 原 理 出 发 ，结 合 近 年 来 国 内 外 在 通 信 卫
mobile communication,as well as the communication satellites development towards large capacity an
moted by the dvelopment of the social informatization. As the key terminals of the datatransfer on co
it is ideal to adopt the scenario of Multi-beam Antennas (MBA) to meet the development requirements. The introductions of
refector MBA，phased-array MBA，and beam forming techniques
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SPACE ELE空CT间RO电N子IC技T术ECHNOLOGY
2016年第2 期
0 通 信 卫 星 多 波 束 天 线 的 发 展 现 状 及 建 议
陈 修 继 ，万继响 ( 中 国 空 间 技 术 研 究 院 西 安 分 院 ，西 安 710000)
摘 要 :社 会 信 息 化 发 展 促 进 了 个 人 通 信 、高 速 网 络 、军 事 通 信 和 移 动 通 信 等 服 务 需 求 的 快 速 增 长 ，也 推 动 了 通