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我國首個靜止軌道Q/V頻段星地通信試驗系統在鵬城實驗室成功運行
時間:2022-09-07 點擊:0

近日,我國首個基于地球靜止軌道衛星(距地面約3.6萬公里)的Q/V頻段星地通信試驗系統在鵬城實驗室成功運行,該系統對標歐空局(ESA)和德國宇航中心(DLR)基于Alphasat衛星Q/V頻段載荷的星地通信試驗系統,填補了我國Q/V頻段高軌星地通信試驗系統建設和研究的空白。

衛星通信通常采用電磁波來傳輸信息。由于衛星通信是超越國界的,為了統一管理,由國際電信聯盟根據應用業務對電磁波頻段進行了劃分。頻率較低的LS頻段,多用于開展衛星移動通信業務,CKu頻段是通信衛星使用最廣泛的頻段,應用于固定通信,電視廣播等多類業務,近年來以Ka頻段為代表的高通量衛星成為發展熱點,可以為飛機,游輪等提供高速互聯網接入業務。隨著在軌衛星數量的不斷增加,衛星軌道越來越擁擠,各國均把空間頻率資源視作戰略資源進行儲備和搶占。目前,傳統星地通信使用的頻段已趨近飽和,衛星通信正在尋找新的可用頻段,Q/V頻段由于其帶寬大、容量高,成為未來發展的熱點頻段,也是未來十年國際通信衛星競爭的焦點。

但是,Q/V頻段星地通信易受雨衰等傳播環境的影響,其無線電傳輸特性是毫米波頻段衛星通信面臨的基礎問題,最直接和最可靠的研究方式就是開展長期的星地實際測試。鵬城實驗室搭建的Q/V頻段星地通信試驗系統由實踐二十號衛星(由航天五院研制的地球靜止軌道衛星)的Q/V頻段載荷、Q/V頻段地面站、自動氣象站和數據自動采集存儲系統等組成,支持Q/V頻段星地信道在不同氣象環境下的實際測量與抗衰落技術的有效性驗證。

基于上述星地通信試驗系統,實驗室研究團隊在國內首次完成了Q/V頻段星地信道傳播特性數據采集和測量,并已累計采集超過1400小時的Q/V頻段星地信道數據。基于實測數據,研究團隊提出了國際電聯降雨衰減修正模型,可較為準確的Q/V頻段降雨衰減進行預測。目前,研究團隊正在開展中國地區的Q/V頻段降雨衰減等值線地圖繪制工作,從而為Q/V頻段地面站選址和資源配置提供依據。

Q/V頻段星地通信試驗系統的搭建以及相關試驗和研究工作的開展,有利于我國及早在國際上占據該頻段資源優先使用權。同時,可為我國后續寬帶衛星通信系統的頻率規劃、星地指標、通信體制及信關站選址等設計工作提供真實有效的科學依據,為以超大容量寬帶通信衛星為代表的空間基礎設施建設奠定堅實基礎。


圖:Q/V頻段星地通信試驗系統


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