我國首顆超百G容量的Ka頻段高通量衞星成功定點_風聞

來源：中國航天科技集團

近日，中國首顆超百G容量的Ka頻段高通量衞星——中星26號衞星成功定點。這顆衞星將全面開啓我國衞星互聯網服務新時代。

▲ 2月23日，長征三號乙運載火箭成功發射中星26號衞星（車元元 攝）

中國航天科技集團有限公司五院中星26號衞星總指揮魏強介紹，衞星配置94個用户波束和11個信關波束，覆蓋了中國全境及周邊區域，將為固定終端、車載終端、船載終端、機載終端等提供高速寬帶接入服務。

中星26號衞星是航天科技集團所屬中國衞通採購的通信衞星，是國務院頒佈的國家民用空間基礎設施中長期規劃中高通量衞星網絡資源的重要組成部分。

中國衞通中星26號衞星工程系統總設計師姚發海介紹，衞星在軌投入運行後，將與中星16號、中星19號組成Ka頻段高通量衞星應用系統網絡，可為滿足國內中資企業“走出去”互聯網需求提供有效的通信技術手段，可廣泛應用於機載、船載、陸地移動工具等互聯網服務，以及應急、專網、電信普遍服務、泛在物聯等業務，同時可為國家建立**“一帶一路”空間信息走廊**提供有力支撐。

中星26號衞星強在哪？

2017年4月，我國成功發射了首顆完全自主研發的Ka頻段高通量衞星——中星16號衞星，打破了國外全球先進衞星通信技術的壟斷，我國高通量衞星互聯網實現了零的突破。

在姚發海看來，如今中星26號衞星的亮相，意味着我國高通量衞星發展向前紮實地邁進了一大步、躍上了新台階。

中星26號衞星總設計師王鳳春介紹，中星16號衞星採用東方紅三號B平台研製，而中星26號衞星採用東方紅四號增強型平台研製，其承載能力更強。

相比於中星16號衞星，中星26號衞星能力更強，使用範圍更廣，支持用户數量更多，速率更高，可以説實現了“升級換代”，將為用户帶來更佳體驗。

▲ 衞星轉運（高劍 攝）

同時，中星26號衞星也是目前國產化率最高的高通量衞星。

與基於東方紅四號增強型研製的其他民商用衞星相比，中星26號衞星的載荷產品國產化率提高了1倍以上，處於領先地位。

在研製過程中，研製團隊自主創新、集智攻關，實現Ka頻段第四代低噪放、Ka頻段變頻器、低噪放電源以及3種Ka頻段順序式微波開關等6種產品國產化。

這6種產品性能達到了國際先進水平，已列入五院有效載荷產品型譜，實現自主可控，全面提升了載荷國產化水平。

“Ka頻段有效載荷是研製的一大難點。以Ka頻段順序式波導開關為例，設計、仿真、工藝實現，每一步都不容易。產品最後通過鑑定，性能達到國際領先，那一刻令人難忘。這樣的興奮和感動貫穿於研製過程中解決每個難題的時刻。”王鳳春説。

超百G容量高通量衞星

是如何煉成的？

要實現高通量目標，星地一體化設計至關重要。衞星與地面應用系統聯合設計，才能讓整個星地系統性能最優。

王鳳春介紹，自項目啓動之時，研製團隊與用户方聯合開展設計，基於不同區域的業務需求，優化衞星用户波束寬度、帶寬分配和信關站選址等系統指標，星地系統的設計和運營服務整體性能大幅提升。

中星26號衞星國內首次全面使用27～30GHz頻段，相比以往通信衞星頻率擴寬了500MHz。頻率擴寬，能讓衞星通信能力更強，卻也對接收系統的性能提出了更高要求。

對此，團隊一方面優化和迭代載荷頻率計劃，合理進行帶寬分配及頻率複用，確保載荷獲得最佳載幹比、系統性能最優；另一方面突破了超寬帶低PIM一體化饋源設計、超寬帶低噪聲接收等新技術，大幅提升載荷性能。

翻開載荷艙示意圖可以看到，在有限的空間內，無數波導和電纜密密麻麻而又整齊有序地安裝排列，幾乎快要佔據全部空間，這一畫面直觀展現出了中星26號衞星的佈局之精細、技術之複雜。

中星26號衞星的載荷單機、射頻電線和波導數量眾多，相比基於東方紅四號增強型平台的大部分其他民商用衞星，提升1倍以上，創國內新高。

中星26號衞星總體主任設計師徐春生介紹，衞星載荷艙的設計歷經多輪迭代，歷時一年左右。團隊為每一台產品建立了數字模型，採用載荷鏈路與佈局三維異地聯動設計等方法解決了高密度、多波束複雜鏈路的佈局設計難題，為高通量衞星的高難度佈局設計構建了技術基線。

▲ 衞星吊裝（高劍 攝）

中星26號衞星研製工作始於2019年年底，於2023年年初發射，研製週期與新冠肺炎疫情時期高度重合。最終團隊圓滿完成任務，衞星指標沒有一項超差，全部優於或滿足用户要求。

“3年來與設計師一起摸爬滾打，可以自豪地説，中星26號衞星研製隊伍是一支非常優秀的隊伍，秉承航天嚴慎細實的工作作風，技術水平過硬，踐行無私奉獻的精神，克服了新冠疫情對研製工作帶來的較大影響，實現了衞星研製與防疫的雙勝利！”王鳳春説。

首張高通量衞星應用網

將融入各行各業

中星26號衞星發射後還將與中國衞通現有的中星16號、中星19號兩顆高通量衞星共同組網，為用户提供高速組網通信服務以及衞星互聯網接入等服務，為國家的數字經濟發展築牢基礎網絡能力。

“3顆高通量衞星組網的概念，是指單一衞星的網絡服務能力相互統籌、相互融合。我們將通過中國衞通打造的全新高通量衞星地面應用平台，對不同軌道位置、不同服務目標區域的衞星進行資源接續融合，整合統籌，形成一張覆蓋面更大、能力更強的高通量衞星應用網絡，為用户提供所需的全程全網服務。”姚發海説。

這張應用網組成後，3顆高通量衞星寬帶互聯網業務相通，分工各有側重。這張網在應急、航空、航海、能源、林草、交通、地質、環境、電信普遍服務等行業均可以提供專業的場景化服務。

例如，在去年四川蘆山地震、四川瀘定地震等災害救援中，中星16號高通量衞星網絡都發揮了重要的作用。

在救援現場無地面通信網絡的情況下，通過衞星網絡快速搭建應急指揮系統通信網絡以及局部地面移動通信網絡，可以保障應急通信、指揮調度的需求。

▲ 合罩（高劍 攝）

在航空和航海領域，飛機、船舶在安裝部署機載、船載終端後，可以依託高通量衞星網絡與地面通信網絡實時連接，為工作人員及乘客提供安全可靠的通信和互聯網接入服務。

面向林草行業資源及生態監測、火災預警、應急處置等核心業務，這張高通量衞星應用網能夠以大容量衞星通信網絡為核心，融合導航、遙感衞星技術，形成常態化的資源和生態監測能力，為林草等行業的精細化管理與協同應用提供支撐。

針對邊遠地區地面寬帶網絡覆蓋較弱的問題，高通量衞星網絡以其廣覆蓋、易接入等優勢，可以為百姓生活提供廣泛的遠程教育、遠程醫療服務，並在草原、沙漠、山地、海洋等地面通信網絡無法通達的地區為百姓提供隨時隨地、穩定可靠的衞星寬帶高速互聯網接入服務。