摘要：本文面向低轨卫星通信,研制了一款基于多层低温共烧陶瓷(Law Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)工艺的K波段四通道集成接收前端模块.该集成前端模块工作频段为17.7~20.2 GHz,腔体内集成了低噪声放大器、6位移相器、5位衰减器、串并转换器等MMIC芯片和多层陶瓷电容,功率合成器和低通滤波器等无源器件嵌入多层基板中,整体尺寸为28×28×1.35 mm3.每个通道的带内测试增益大于31.5 dB,噪声系数为1.7~1.9 dB,对28~30 GHz的发射频段具有大于61.5 dBc的抑制度,相位控制误差为4.7°,幅度控制误差为1 dB.该设计具有集成度高、增益高、抑制度高、噪声低等突出优点.

摘要：针对低轨卫星通信系统中微带天线的特性要求,首先利用高频结构仿真软件HFSS建立微带天线模型,并对该模型运用电磁理论和优化理论进行仿真优化,得到了最佳的微带天线结构和电参数。然后根据设计参数研制了符合要求的中心频率为398 MHz的微带天线,并且缩减尺寸至可以植入卫星通信中的便携式终端设备。利用矢量网络分析仪对该天线各参数实测结果表明,研制的微带天线的性能与实际要求的指标吻合,证明了设计的有效性。

摘要：在分析低轨卫星通信系统中不同链路所需波束类型的基础上,将所需波束类型归纳为宽波束和可切换点波束两大类,进而提出了用一副相控阵天线来实现这两种波束的方式。以16×16单元顺次旋转切角阵为研究对象,采用最小二乘优化方法综合阵列方向图,得到对地等通量覆盖的宽波束;合理设计波束分布,采用相控阵常规的波束切换功能,得到点波束覆盖图。仿真结果表明,宽波束和可切换点波束均能实现对星下±55°范围的覆盖。相比常规的多天线方式,这种多工作模式波束实现技术大大降低了卫星系统的复杂度,降低了设计、集成、测试和维护卫星天线系统的时间和成本,降低了卫星平台天线布局的难度,因此具有重要意义。

摘要：针对低轨卫星通信中的任务规划问题,提出了一种基于最优邻域搜索粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)群算法的任务规划方法。引入最优近邻搜索,通过最优粒子间的差分值来促进局部搜索,设计了惯性权值、社会和自我学习因子的优化方式,最终能够高效求解低轨卫星通信星座中多转发器与多任务的组合优化问题,用以应对低轨卫星过境时间限制和链路切换导致的时间段离散问题,并使得算法前期具有更强探索全局最优和后期快速收敛的能力。实验验证结果表明,该方法能够在低轨卫星中的约束条件下,有效提高卫星平均资源占用率(Average Occupancy Percentage,AOP)的同时减少算法收敛的迭代次数,显著降低运行时间开销。

摘要：针对卫星通信地面车载终端,提出一种K/Ka频段相控阵设计方案为用户终端提供卫星信号通信服务。相控阵雷达(phased array radar,PAR)收发系统的接收采用单馈宽带贴片微带天线,发射采用双馈贴片微带天线;通过对单个阵元进行旋转形成2×2子阵;相控阵天线在方位360°和俯仰60°锥形范围内扫描。实验结果表明:该方案能实现圆极化功能,结构紧凑,提高扫描轴比性能,阵列的增益、阻抗和轴比带宽可达到30%。

摘要：随着手机直连卫星成为业界热点,业界正在积极探讨采用怎样的技术路线去进行实现。文章针对手机直连卫星的潜在技术路线分析,重点探讨其中的存量5G手机直连低轨卫星技术路线的可行性,详细分析该技术路线面临的技术挑战和涉及的关键技术,从而为存量5G手机直连低轨卫星的系统设计提供参考。

摘要：针对低轨卫星通信系统特点,结合当前世界上应用最广泛的数字卫星电视广播(Digital Video Broadcasting,DVB)协议,对卫星通信下行链路进行设计与验证。介绍了协议整体架构的设计和链路模型的搭建,重点描述了同步模块中的预频偏估计过程的设计。频偏预估计实现了在进行精细的频偏估计和补偿之前对大频偏的估计和补偿,降低了对后面频偏估计模块估计范围的要求,从而提高了整个链路频偏估计和补偿的性能。通过对整个链路进行仿真测试,结果验证了链路的实际效果良好,适用于工程性开发。

摘要：超密集低地球轨道卫星通信网络能弥补传统地面网络频谱资源稀缺、覆盖范围有限的不足,有潜力提供全球大规模接入的高速率服务。由于卫星的高速移动性,卫星通信对天线性能,如波束控制能力和天线增益等,也提出了更为严苛的要求。因此,对一种新型的超材料天线——可重构全息超表面(reconfigurable holographic surface,RHS)辅助卫星通信展开了研究。RHS采用全息原理对超材料单元进行电控,从而实现波束成形。基于RHS的硬件结构和全息工作原理,提出了一种RHS辅助多卫星通信方案,该方案同时考虑卫星跟踪和数据传输。同时,设计了全息波束成形优化算法以最大化和速率。仿真结果验证了所提方案的有效性并表明了相较于传统相控阵天线,RHS提供了一种成本效益更高的卫星通信支持方式。

摘要：设计实现了一种宽带双频双圆极化的毫米波单馈天线,天线同时在n257(26.5~29.5 GHz)、n260(37.0~40.0 GHz)波段工作。与传统的圆极化天线相比,天线采用上下堆叠的不规则贴片实现了双频双圆极化,提高了信号收发隔离度;通过增加弯曲的寄生贴片,天线拓展了圆极化轴比带宽;金属边框上的矩形缝隙用来改善天线增益和带宽。测试结果表明,天线低频和高频的相对阻抗(<−10 dB)带宽分别达到20.4%和17.0%,相对轴比(<3 dB)带宽分别达到14.9%和11.4%。天线带宽覆盖n257、n260波段,可以用于5G移动设备与低轨卫星的通信。

摘要：由于星地链路与地面传播损耗特性之间的差异,卫星通信系统的频谱效率指标远低于同期的地面蜂窝系统。多波束天线技术能够实现更高效的空分复用,是提升低轨卫星通信系统频谱效率的重要手段。研究低轨卫星通信场景下的自适应波束成形及多普勒频移补偿方案。首先,基于混合波束成形架构设计一种低复杂度的波束成形方案;其次,针对多波束系统中由不同波束俯仰角带来的多普勒频移差异,提出一种多波束系统中的多普勒频移预补偿方案;最后,通过MATLAB仿真分析验证算法的有效性。