0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

探索苍穹奥秘,芯明天压电偏转镜/快反镜助力卫星新突破

杨明远 ? 来源:杨明远 ? 作者:杨明远 ? 2025-06-26 10:27 ? 次阅读
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

在浩瀚宇宙中,卫星作为人类探索太空、实现星际信息互通的重要“使者”,卫星技术不仅改变了人们的生活方式,还在以前所未有的速度推进社会的发展与革新。如今,卫星行业已然成为现代经济社会中不可或缺的关键部分,其应用广泛,覆盖通信、导航、遥感等多个领域,在通信保障、环境监测、灾害预警、农业生产以及科学研究等诸多方面发挥着举足轻重的作用。

一、卫星组网:天地互联迎来黄金时代

当我们仰望星空,那里正悄然上演一场通信革命。近年来,全球卫星产业迎来了井喷式发展浪潮——航天科技的迭代突破,让卫星制造与发射成本呈阶梯式下降;而通信领域与互联网行业对低轨卫星集群的需求持续攀升,两者共同重塑了太空通信的既有格局,推动了低轨卫星市场规模的迅速扩大。

(注:图片来源于网络)

为了进一步在全球低轨卫星建设竞速赛中保持优势,我国的卫星互联网建设正在逐步推进。而随着建设进程的加速推进,传统微波通信的带宽性能已逐渐难以适配海量数据的传输需求。在此背景下,卫星激光通信作为新一代空间信息传输的核心技术,凭借其突出的技术特性在现代通信场景中展现出显著的应用价值与发展潜力:卫星激光通信不仅具备超高带宽的传输能力,还拥有极强的抗干扰性能与卓越的信息保密优势。

注:图片来源于网络

二、攻坚克难:卫星激光通信的精度挑战

在卫星通信领域,其原理是将卫星精准发射到特定高度的轨道上运行,从而作为一个功能强大的微波中继站,其上搭载的通信转发器能够敏锐接收由地面站发射的信号,随后对信号进行放大与变频处理,再高效转发给其他地面站,从而顺利完成两个地面站之间的跨地域信息传输任务。然而,在卫星激光通信过程中,高速运行的卫星要与地面实现光束精准对准,无疑是一项极具挑战性的难题。

(注:图片来源于网络)

这一技术面临三重极限挑战:

亚微弧度级指向精度:光束在进行超远距离传输时,落点偏差需控制到非常小的范围

毫秒级响应速度:卫星轨道运动、平台振动等干扰需要实时补偿

极端环境适应性:工作器件需在真空、低温、强辐射的太空环境长期稳定工作

三、精准对接:芯明天压电偏转镜/快反镜的强力辅助

芯明天压电偏转镜在卫星领域展现出了卓越的适配性与强大的应用价值。

芯明天的压电偏转镜堪称卫星激光通信系统中的核心精瞄准器件。在构建地空链接和星间链路的过程中,实现对光信号的精准瞄准和跟踪至关重要,而压电偏转镜在此发挥着关键作用,它可实现超高精度偏转,偏转分辨率高达0.02μrad,为卫星通信的稳定运行与高效传输提供了坚实保障。

wKgZPGhcsAWAMSwiAAClnwO3ct078.jpeg

从技术特性来看,压电陶瓷作为压电偏转镜的核心驱动元件,具备独特优势。通过结构内部多支压电陶瓷极其细微的位移,偏转镜可以进行单轴或多轴角度偏转运动,而精度更是可以达到亚微弧度。并且,压电偏转镜的结构设计也充分满足了卫星设备在复杂太空环境下对负载能力的要求。

wKgZO2hcsAWAP-AhAACGf1_cNho87.jpeg

(运动方式示意图)

此外,考虑到卫星运行所处的特殊环境,如真空、低温等极端条件,芯明天的压电偏转镜专门推出了真空、低温版本。这些特殊版本的产品能够完美适应卫星在太空环境下的工作需求,为卫星设备的稳定运行提供全方位、个性化的解决方案。不仅如此,还可根据客户的特定要求提供定制服务,满足卫星领域多样化、差异化的应用需求。

芯明天专为航空航天领域研发设计的航空级压电快反镜,体积小、功耗低,且可在真空、低温、高振动冲击等极端环境下稳定工作,目前已在航天航空领域得到广泛应用,例如:“风云3号E星”、“夸父一号卫星”、“吉林一号”等,犹如为太空里的卫星配备了高精度激光“对讲机”,极大地提升了卫星通信的质量与效率。

wKgZPGhcsAaAJC-TAALP4DAPNaY54.jpeg

(注:图片来源于网络)

芯明天P33系列压电偏转镜/快反镜

P33系列压电偏转镜是具有快速响应且体积紧凑等特点的偏转平台,提供顶端面的高精度角度运动,与其他原理的执行器相比,压电驱动、柔性铰链导向的压电偏转平台可提供更高的加速度,使阶跃响应时间在亚毫秒范围。具有5个不同的偏转范围,可达20mrad的光束偏转。

wKgZO2hcsAaAB87QAAEIfh4uoHU18.jpeg

▲特点

·二维θx、θy偏转

·偏转范围可达10mrad

·毫秒响应时间

·闭环定位精度高

·温度稳定性高

·可定制适于工业应用、航天应用版本

技术参数

型号 P33H.T2S38Y P33H.T4S50Y
偏转范围(单级)(0~100V) ≥2.5mrad ≥5mrad
负载尺寸 直径25mm×5mm 直径25mm×5mm
驱动电压 0-100V 0-100V
驱动控制 3路驱动、2路传感 3路驱动、2路传感
运动维度 二维θx、θy 二维θx、θy
传感方式 SGS SGS
空载谐振频率 >2.9KHz
(误差±5%)
>1.5KHz
(误差±5%)
重复定位精度 ≤1.5μrad ≤3μrad
闭环线性度 0.1%F.S. 0.2%F.S.
角分辨率(开环) ≤0.05μrad ≤0.15μrad
角分辨率(闭环) ≤0.75μrad ≤1.5μrad
单轴静电容 3.6μF 7.2μF
辐照总剂量 ≥100krad(Si) ≥100krad(Si)
温度 工作温度:-25℃~60℃
存储温度:-40℃~80℃
工作温度:-25℃~60℃
存储温度:-40℃~80℃
使用寿命 ≥15年 ≥15年
失效率 ≤240Fit ≤240Fit
冲击试验 1000g 1000g
正弦振动试验 10g 20g
随机振动试验 8.46g 20g
加速寿命试验(试验后,产品依然工作正常) 2736h,等效18年 2328h,等效15年
机构质量 ≤120g ≤200g
材质 钛合金 钛合金
机构本体尺寸 ≤Φ25mm×38mm ≤Φ25mm×50mm
用线 航天单芯线+航天6芯线 航天单芯线+航天6芯线

芯明天S37系列压电偏转镜/快反镜

S37系列压电偏转镜为θx、θy偏转,具有高度可靠性的压电快反镜,产品体积小巧、结构紧凑,可以实现的偏转范围为5mrad,非常适用于精密光路调节。

wKgZPGhcsAeAOOD7AAEEIHEGGQA97.jpeg

▲特点

·高可靠性

·抗震加固

·全闭环高精度

·开/闭环可选

·工业级/军品级/航天宇航级

技术参数

型号 S37H.T2S37F S37H.T4S55F
偏转范围(单级)(0~100V) ≥2.5mrad ≥5mrad
负载尺寸 直径25mm×5mm 直径25mm×5mm
驱动电压 0-100V 0-100V
驱动控制 3路驱动、2路传感 3路驱动、2路传感
运动维度 二维θx、θy 二维θx、θy
传感方式 SGS SGS
空载谐振频率 >6.5KHz(误差±5%) >6.3KHz(误差±5%)
重复定位精度 ≤1μrad ≤1.5μrad
闭环线性度 0.1%F.S. 0.1%F.S.
角分辨率(开环) ≤0.05μrad ≤0.15μrad
角分辨率(闭环) ≤0.75μrad ≤1.5μrad
单轴静电容量 3.6μF 7.2μF
辐照总剂量 ≥100krad(Si) ≥100krad(Si)
温度 工作温度:-25℃~60℃
存储温度:-40℃~80℃
工作温度:-25℃~60℃
存储温度:-40℃~80℃
使用寿命 ≥15年 ≥15年
失效率 ≤240Fit ≤240Fit
冲击试验 1000g 1000g
正弦振动试验 20g 10g
随机振动试验 20g 8.46g
加速寿命试验(试验后,产品依然工作正常) 2328h,等效15年 2328h,等效15年
机构质量 ≤200g ≤250g
材质 钛合金 钛合金
机构本体尺寸 ≤35mm×35mm×37mm ≤35mm×35mm×55mm
用线 航天单芯线+航天6芯线 航天单芯线+航天6芯线

芯明天S38系列小体积压电偏转镜/快反镜

S38系列小体积压电偏转镜是θx、θy二维偏转的压电快反镜,配有镜片安装帽,体积小巧,易于集成,可与直角转接集成于笼式结构中。

wKgZO2hcsAiAEr7HAAEvpRQdgSs56.jpeg

▲特点

·θx、θy二维偏转

·偏转行程可达2.4mrad

·可选配闭环传感器

技术参数

型号 S38H.T2S29Y S38H.T4S47Y
偏转范围(单级)(0~100V) ≥2.4mrad ≥4.6mrad
负载尺寸 直径25mm×5mm 直径25mm×5mm
驱动电压 0-100V 0-100V
驱动控制 3路驱动、2路传感 3路驱动、2路传感
运动维度 二维θx、θy 二维θx、θy
传感方式 SGS SGS
空载谐振频率 >2.0KHz(误差±5%) >1.5KHz(误差±5%)
重复定位精度 ≤1.5μrad ≤14μrad
闭环线性度 0.4%F.S. 0.4%F.S.
角分辨率(开环) ≤0.05μrad ≤0.15μrad
角分辨率(闭环) ≤0.75μrad ≤1.5μrad
单轴静电容量 3.6μF 7.2μF
辐照总剂量 ≥100krad(Si) ≥100krad(Si)
温度 工作温度:-25℃~60℃
存储温度:-40℃~80℃
工作温度:-25℃~60℃
存储温度:-40℃~80℃
使用寿命 ≥15年 ≥15年
失效率 ≤240Fit ≤240Fit
冲击试验 1000g 1000g
正弦振动试验 20g 20g
随机振动试验 20g 20g
加速寿命试验(试验后,产品依然工作正常) 2328h,等效15年 2328h,等效15年
机构质量 ≤80g ≤80g
材质 钛合金 钛合金
机构本体尺寸 ≤Φ20mm×29mm ≤Φ20mm×47mm
用线 6芯低压屏蔽线+4芯硅胶屏蔽线(白色软线) 6芯低压屏蔽线+4芯硅胶屏蔽线(白色软线)

结语:

在卫星应用不断拓展、技术持续升级的当下,芯明天科技将始终秉持创新精神,不断深耕压电纳米技术,以卓越的产品性能和专业的定制服务,深度契合卫星领域的发展需求,为我国乃至全球的卫星事业发展贡献更多力量,携手探索更加璀璨的星辰大海。

审核编辑 黄宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 卫星
    +关注

    关注

    18

    文章

    1768

    浏览量

    68650
  • 组网
    +关注

    关注

    1

    文章

    393

    浏览量

    22909
  • 压电偏转镜
    +关注

    关注

    0

    文章

    26

    浏览量

    4314
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

    评论

    相关推荐
    热点推荐

    检流计式振谁会驱动呢?

    检流计式振 谁会驱动呢? 有没有大佬会驱动振电机啊
    发表于 06-28 11:22

    中国科学院上海微系统所开发出高性能10mm大口径压电 MEMS

    ?5 月 16 日消息,中国科学院宣布,上海微系统与信息技术研究所研究员武震宇、助理研究员王栎皓团队,开发了一种高性能的 10 毫米大口径压电 MEMS(微机电系统)。 这种产品
    的头像 发表于 06-07 17:44 ?210次阅读
    中国科学院上海微系统所开发出高性能10mm大口径<b class='flag-5'>压电</b> MEMS <b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>反</b><b class='flag-5'>镜</b>

    上海微系统所卫星激光通信用高精度MEMS取得进展

    中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术全国重点实验室在集成角度传感器的高性能MEMS研制方面取得重要进展。制备的MEMS
    的头像 发表于 05-11 17:22 ?281次阅读
    上海微系统所<b class='flag-5'>卫星</b>激光通信用高精度MEMS<b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>反</b><b class='flag-5'>镜</b>取得进展

    压电路关键:探索电压、电流、电阻的奥秘

    揭秘低压电路的奥秘
    的头像 发表于 05-08 09:13 ?451次阅读
    低<b class='flag-5'>压电</b>路关键:<b class='flag-5'>探索</b>电压、电流、电阻的<b class='flag-5'>奥秘</b>

    安泰高压放大器在压电薄膜变形加工及闭环实验中的应用

    实验名称: 压电薄膜变形加工及闭环实验 测试设备:高压放大器 、波前传感器、压电薄膜变形等。 实验过程: 图1:(a)加工变形的示意图
    的头像 发表于 04-01 11:29 ?304次阅读
    安泰高压放大器在<b class='flag-5'>压电</b>薄膜变形<b class='flag-5'>镜</b>加工及闭环实验中的应用

    VirtualLab Fusion应用:用于X射线束的掠入射聚焦

    摘要 掠入射反射光学在x射线束线中得到了广泛的应用,特别是在Kirkpatrick-Baez椭圆系统中 [A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron
    发表于 03-21 09:17

    DMD怎么做反射

    购买了DMD,但是怎么把他作为反射?提供的资料都是电脑端口直接送入图片,而不是反射的作用
    发表于 03-03 07:31

    能否实现对mems微阵列中每个微单元倾斜角度的定量控制?

    能否实现对mems微阵列中每个微单元倾斜角度的定量控制?TI产品中最大的倾斜角度能达到多少?
    发表于 02-27 07:45

    ?超景深3D检测显微技术解析

    在现代科技领域,显微技术的发展始终是推动科学研究和技术进步的重要引擎。上海桐尔作为这一领域的探索者,其超景深3D检测显微技术的突破,为科学研究、工业检测和医疗诊断等领域带来了全新的
    发表于 02-25 10:51

    DMD微部分微不受控制如何解决?

    我的DLP4500的DMD微出问题了,投影出来的图案最上方总是有一个亮的矩形条,也就是这个矩形条内的DMD微不受控制了,一直处于On状态。不知该如何解决?
    发表于 02-25 08:08

    FRED应用:前房角

    ,并可直接由此接口中获得其对象外观,并拥有可满足此一精密设计需求的强大计算引擎之能力。而最能表达呈现FRED与生物医药产业相关性的几个熟悉但创新的应用范例:诸如前房视、激光诱导荧光毛细管、以及人体皮肤
    发表于 02-08 09:39

    压电纳米运动技术在“超级显微”中的应用

    压电纳米运动技术可以在纳米尺度下实现高精度的运动控制。在光学显微应用中,压电纳米运动器件可以进行样品控制、扫描、光束对准和自动聚焦等操作,大幅提高显微的分辨率和精度,从而实现更加精
    的头像 发表于 01-02 10:06 ?504次阅读
    <b class='flag-5'>压电</b>纳米运动技术在“超级显微<b class='flag-5'>镜</b>”中的应用

    P35A.T35系列大行程压电偏转

    P35A.T35系列是一款兼具大行程、高精度、高频率特点的二维运动压电偏转。它可产生θx、θy二维偏转偏转角度达±18.5mrad,空载
    的头像 发表于 12-12 10:19 ?581次阅读
    P35A.T35系列大行程<b class='flag-5'>压电</b><b class='flag-5'>偏转</b><b class='flag-5'>镜</b>

    压电偏转-高频光束转向调节#明天 #偏转 #高频光束

    卫星显微图像
    杨明远
    发布于 :2024年08月08日 11:14:58