当福来哥在云南雨崩的原始森林迷路,手机信号完全消失时,他背包里的卫星手机成为救命稻草—条包含坐标的求救短信穿透密林树冠,直达3.6万公里高空的天通卫星,一小时后救援队精准抵达。这一场景背后,是一场席卷全球的卫星通信革命。是一场“手机芯片-卫星-地面站-救援系统” 的技术协同“革命”。
上期我们介绍了目前卫星通信的卫星通信目前的市场情况、产业链发展及产业上下游情况,那么本次我们将仔细拆解五一“天网”救援故事中关于卫星通信的细节!
“天网”救援故事包含几个关键技术点:首先是手机直连卫星功能,这里涉及相控阵天线和S频段的选择,卫星导航定位,恶劣环境下的信号传输,最后是整个救援链条的协同机制。
突破物理限制的“智能光束”
手机内置的相控阵天线阵列自动对准3.6万公里高空的天通一号卫星轨道。此时,一颗射频收发器芯片开始高速运转——它将包含坐标的求救信息压缩为特殊信号脉冲,以1.6GHz中心频率、2.4kHz带宽的电磁波穿透雨幕射向太空。
天线技术是卫星通信的关键技术。星载天线系统通过产生定向或可扫描的波束覆盖地面目标,从而实现星地之间的通信连接。进一步的,多波束方案采用多个波束对地进行覆盖,在提升系统通信容量的同时,还可极大提高系统等效全向辐射功率。随着卫星通信容量快速增长及多目标区通信的发展需求,多波束天线开始应用,主要可分为反射面多波束天线、透镜式多波束天线及相控阵多波束天线,而相控阵天线具有宽扫描角、低轮廓、低功耗、重量轻,可实现灵活的多波束、波束调整重构,以及波束凝视、等通量覆盖等优点,在低轨卫星应用优势显著,成为低轨通信卫星标配。
天线在实际工作时,除了辐射信号,由于自身的原因会在其端口存在驻波,而相控阵天线的天线单元间还存在互耦效应,使得天线的驻波增大,会对发射机功放组件造成一定损坏。因此在设计相控阵天线时,必须考虑此驻波及其影响。针对相控阵天线有源驻波测试的需求,提出利用多通道相参信号源模拟相控阵实际扫描状态,从而进行相控阵辐射状态下的有源驻波测试。
常规的测试方式天线阵各天线单元端口是顺序测试:在测试时除测试端口外,其它端口在负载状态,没有充分考虑天线单元间的互耦效应,输入的测试信号没有考虑波束扫描。
中星联华科技可提供32/64/128通道相参信号源助力相控阵天线有源S参数测试,该系统可快速产生多通道激励信号,精准控制每一路激励信号的幅度、相位,完全模拟相控阵天线实际扫描状态,用于测试相控阵有源端口参数、静态端口参数、各单元驻波参数 ,以及相控阵天线端口驻波调试功能,优化天线阵中的互耦特性。

相控阵天线有源S参数测试
提前预防的时空复刻者
在救援信号发出后,也在面临通信信道复杂环境的巨大挑战,暴雨导致雨衰效应异常强烈。卫星通信传输信道中的各个环节面临巨大的挑战,要求各个环节提前做好精准的信道模拟测试!确保信号突破自然限制,保证信息精准到达!
无线信道的状况是影响无线通信系统质量的一个非常重要的因素。 无线信道是指无线通信中用于传输无线信号的媒介,信号通过无线信道传输,并会受到信道中的各种影响,如多径、时延、衰落、多普勒、噪声干扰等。无线信道是一个动态、复杂且不稳定的环境,无线通信系统的应用和发展都离不开对无线信道特性的深入研究。
中星联华科技超宽带信道模拟器是一种能在实验室环境真实再现无线信道环境的仪器,大大便捷了信道测试与通信系统部署。
超大带宽——2GHz实时带宽(非载波聚合)
宽频覆盖——最高67GHz
丰富的信道模型(时延、衰落、多普勒、噪声干扰等模型)
可模拟卫星
通信过程中真实的无线信道环境
当福来哥仰望雨崩的树冠间隙,他看到的不仅是卫星天网,更是芯片纳米工艺与相控阵波束成形的共舞,北斗卫星与通信信道模拟的交响。这片无形的技术之网,正重新定义人类探索自然的边界。
卫星通信芯片技术的飞速发展,支撑了这些应用场景的落地,使得卫星通信终端从笨重、高功耗、高成本的专业设备,转变为可以集成到手机和汽车中的消费电子产品,为卫星通信的大众化普及奠定了基础。
高精度测试测量仪器作为卫星通信的底层保障,测量仪器的快速迭代加快了卫星通信产品的迅猛发展,同时保证了卫星通信产品的稳定性和可靠性。
会议预告
本文将主要为大家介绍了相控阵天线、卫星信道模拟的相关简介及测试方法,其他技术内容我们将在7.15的线上研讨会中为大家解读
中星联华将携手ADI公司在2025年7月15日 14:00-16:30,为大家讲解卫星通信的全场景应用、系统设计及测试,更有ADI高性能芯片样片等你来抽!无论您来自卫星载荷研发部门、地面终端设计团队,还是通信系统集成商,本次研讨会都将为您提供宝贵的行业洞见和实用的测试解决方案。加入我们,共同探索卫星通信的奥秘!
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相控阵波束赋形芯片对卫星通信的必要性
航天科普|一场救援中的通信革命-卫星通信(上篇)

示波器在卫星通信测试中的应用
是德频谱分析仪在卫星通信测试中的重要性

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