基于相控阵天线的“动中通”卫星通信终端研究
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2020-07-30
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基于相控阵天线的基于相控阵天线的“动中通动中通”卫星通信终端研究卫星通信终端研究
小孔径“动中通”卫星终端在设计上必须符合相关设计与应用规范，在应用上必须考虑国内卫星参数、卫星公司标
准以及国家准入政策等诸多因素。
0 引 言
人们普遍认为卫星通信之所以成为强有力的现代通信手段之一，是因为它具有频带宽、容量大、适用于多种业务、覆盖能力
强、性能稳定可靠、不受地理条件限制、机动灵活、成本与通信距离无关等特点，而VSAT(甚小孔径卫星终端)通信网络的诞
生为卫星通信的发展注入了新的活力，促进了卫星通信进一步向多功能、智能化、小型化方向的发展。一个VSAT通信网络通
常由主站以及多个VSAT终端组成，形成一个星状、网状或混合网结构的公用或专用的通信网络，实现图像、数据、话音等多
种业务。
早期的VSAT一般为固定小站，其天线口径由于工作频段的限制很难做小。随着卫星性能提高、卫星通信频段向Ku、Ka和
EHF(极高频)等更高频段的发展以及新一代纠错编码技术的应用，进一步减低了VSAT的接收C／N门限和发射功率的要求，为
VSAT。的小型化、机动化提供了可能。
当前国内满足“在运动中通信”即“动中通”设计要求的VSAT终端按习惯一般可分为两大类，如表1所示，分别满足中高速和中低
速通信的需要。
近年来，随着相控阵技术的发展，其在VSAT通信中的应用价值日益体现。
1相控阵技术用于“动中通”卫星终端设计的优缺点
相控阵技术是从雷达天线设计技术延伸出来的天线实现技术，即电子扫描技术，是用电子方法实现天线波束指向在空间转动或
扫描的技术。采用相控阵技术实现卫星“动中通”通信，具有其固有的优缺点。主要优点是：外形结构可根据运动平台要求进行
设计，可大大降低天线的高度，满足运输通过性要求；采用电扫方式，响应速度快；天线可赋形，满足各种辐射方向图设计要
求。但相应的缺点也十分明显：技术复杂，实现成本高；扫描范围受限。
进行实用性的“动中通”卫星终端设计，必须兼容考虑以上因素，综合考虑性价比，优化选择设计方案。
2相控阵“动中通”卫星终端的设计和实现
2.1相控阵“动中通"RF系统的设计
下面以Ku波段小型化“动中通”卫星终端RF(射频)系统的设计来说明相控阵技术与卫星通信技术的结合途径，基带部分不展开描
述。典型的实现框图如图1所示。
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