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卫星通信论文发展

发布时间:2024-07-08 08:49:58

卫星通信论文发展

从1970年4月,自中国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红一号”起,中国通信卫星事业发展已近50年。据忧思科学家联盟统计截至2020年8月份,全球在轨通信卫星1378颗,其中美国、英国和俄罗斯是国外通信卫星领域的前三强,中国通信卫星数为52颗,与美国相差甚远。

2019年中国共发射卫星54颗,其中通信卫星12颗,占比为,比例快速提升。伴随低轨宽带通信卫星系统应用领域不断成熟、火箭发射能力提升、成本下降,中国低轨宽带通信卫星市场空间有望快速发展。

中国通信卫星行业——定义及分类

通信卫星是人造卫星的一种,是卫星通信系统的空间部分。作为无线电通信中继站,通信卫星通过转发无线电信号,实现卫星通信地球站之间或地球站与航天器之间的无线电通信。

通信卫星可传输电话、电报、传真、数据和电视等信息。一颗地球静止轨道通信卫星约可覆盖40%的地球表面,使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。

中国通信卫星发展历程

从1970年4月,自中国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红一号”起,中国通信卫星事业发展已近50年。在通信卫星研制领域,经过“东方红二号”、“东方红三号”、“东方红四号”、“东方红五号”四代卫星的研发经验积累,中国通信卫星行业目前可研制固定卫星、中继卫星和直播卫星等通信卫星,通信卫星频谱范围涉及S、C、Ku、Ka等各个频段,卫星等级涵盖小型到超大型卫星。中国已成为全球范围内少数可独立设计、研制大容量通信卫星的国家之一。

中国在通信卫星数量上远远落后美国

国外通信卫星领域的发射活动与各国整体发展能力和在轨规模相适应。国外通信卫星领域的发射活动与各国整体发展能力和在轨规模相适应。据忧思科学家联盟统计截至2020年8月份,全球在轨通信卫星1378颗,其中美国、英国和俄罗斯是国外通信卫星领域的前三强,中国通信卫星数为52颗,与美国相差甚远。而日本、印度、加拿大等国位列其后,通信卫星数均在20颗以上。

中国通信卫星的发射占比逐渐增加

2019年中国共发射卫星54颗,其中通信卫星12颗,占比为,比例快速提升。中国通信卫星数量占比与美国相比差距较大,可见未开发市场空间巨大。伴随低轨宽带通信卫星系统应用领域不断成熟、火箭发射能力提升、成本下降,中国低轨宽带通信卫星市场空间有望增速发展。

国内低轨卫星通信计划蓬勃开启

由于过去卫星通信成本较高、传输速度较差,加之我国拥有较为发达的地面通信系统建设,我国的卫星通信市场特别是民用卫星通信市场规模较小,渗透率较低。根据中国电信统计,截至2019年底中国卫星通信市场仅有约30多万用户。但随着国家重点项目建设、政策引导和建设成本降低,我国企业也积极推出了多个通信卫星星座计划。

2018年12月,我国分别发射了低轨宽带卫星通信系统“虹云”工程和“鸿雁”星座的首发星,标志着我国低轨宽带卫星通信系统建设实现零的突破。2020年4月,卫星互联网被正式纳入新型基础设施建设国家战略,更是为通信卫星发展注入了强心剂。

—— 更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国卫星应用行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

(1)固定业务1972年,我国开始建设第一个卫星通信地球站,1984年成功地发射了第一颗试验通信卫星,1985年先后建设了北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州等5个公用网地球站,正式传送中央电视台节目。此后又建成了北京、上海、广州国际出口站,开通了约万条国际卫星直达线路;建设了以北京为中心,以拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州、西安、成都、青岛等为各区域中心的多个地球站,国内线路达10 000条以上。专用网建设发展非常迅速,人民银行、新华社、交通、石油天然气、经贸、铁道、电力、水利、民航、中核总公司、国家地震局、气象局、云南烟草、深圳股票公司以及国防、公安等部门已建立了20多个卫星通信网,卫星通信地球站(特别是VSAT)已达万座。(2)卫星电视广播业务1984年,“东方红”卫星发射成功,开创了我国利用卫星传送广播电视节目的新纪元。截止2015年,中央电视台4套、教育台、新疆、西藏、云南、贵州、四川、浙江、山东、湖南、河南、广东、广西、河北等十几个省级台的电视节目和40多种语言广播节目已上卫星传送,已有卫星电视地面收转站十万个,电视专收站(TVRO)约30万个。很多系统采用了比较先进的数字压缩技术。(3)卫星移动通信业务卫星移动通信主要解决陆地、海上和空中各类目标相互之间及与地面公用网的通信任务。我国作为INMARSAT成员国,北京建有岸站,可为太平洋、印度洋和亚太地区提供通信服务。另外,我国逐步开展机载卫星移动通信服务。石油、地质、新闻、水利、外交、海关、体育、抢险救灾、银行、安全、军事和国防等部门均配备了相应业务终端。现我国已进入INMARSAT的M站和C站,有近5000部机载、船载和陆地终端。(4)未来展望随着我国现代化建设和以多媒体为代表的信息高速公路的发展,今后10年我国卫星通信将有一个更大的发展,并将以我国自主的大容量通信卫星为主体,建立起完善、长期稳定运行的卫星通信系统。若以每年递增15%~17%计算,到2002年,卫星通信公用网开通的线路将是1996年的~3倍,大、中城市将建立起大、中型卫星通信地球站约50~60座,中、小型地球站约200~300座(不包括VSAT站)。到2005年,卫星通信公用网线路将发展到数十万条。我国今后卫星通信技术发展趋势为:① 开发新频段,提高现有频段的频谱利用率。从现有单一的C频段发展到Ku、Ka、UHF、L、S、X等频段。② 公用干线通信网向高速、数字、宽带发展,速率将达60Mbit/s、120Mbit/s和1000Mbit/s,并利用SDH和ATM,建立国家信息高速公路——天基宽带综合业务数字通信网。③ 进一步发展小型化、智能化VSAT专用卫星通信网。业务也将从单一的数据或话音为主,发展为话音、数据、图文、电视兼容的综合业务。④ 卫星移动通信系统将大力发展新技术,如星上大天线技术、多波束技术、星上交换、星上处理和星间链路技术、越区切换技术等。⑤ 开展卫星通信网与其他异构网的互通、互联,完成异构网协议变换,网络同步与交换技术及信令呼叫接口技术等。⑥ 网络管理和控制及网络动态分配处理的自动化技术。⑦ 卫星通信网的网络安全、保密技术。⑧ 与我国卫星通信设备产业化发展有关的生产、工艺加工技术等等。展望21世纪,卫星通信将获得重大发展,尤其是世界上新技术,如光开关、光信息处理、智能化星上网控、超导、新的发射工具和新的轨道技术的实现,将使卫星通信产生革命性的变化,卫星通信将对我国的国民经济发展,对产业信息化产生巨大的促进作用。

在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,终将彻底改变地球上的面貌。下面是由我整理的航天技术论文2000字,谢谢你的阅读。

航天技术与信息现代化

摘要介绍了空间信息高速公路的概念、特征,及其对应用卫星的需求,并论述了空间信息高速公路对社会经济发展的巨大推动作用。

经由卫星实况转播这个 短语 是航天技术取得巨大成就的象征,随着卫星通信广播事业的快速发展,这个短语已逐渐被人们省略,而成为日常生活中普遍公认的传播方式。卫星通信用电波把整个世界既快又准确地联系在一起,这种联系一旦中断,经济发展的速度将会大大放慢。

人类社会正进入信息社会,信息已成为世界上最重要的战略资源。信息技术是当代最为活跃的生产力。应用信息技术可提高工农业和服务行业的效益及竞争能力,促进管理和决策的科学化, 推动国民经济各部门逐步转移到新的技术基础上来。大力发展信息产业,加速国民经济信息化,是建立和发展我国社会主义市场经济,保持国民经济持续、快速、健康发展的客观要求。

在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,进一步丰富其内涵,扩展其外延,最终将彻底改变地球上的面貌。航天技术与计算机的融合,形成了在地球上跨越时间和空间的信息基础结构,它将逐步进入千家万户,从根本上改变人们的生产、生活和相互交往的方式,并加速人类文明和 文化 的传播,增进互相理解和全球意识。因此,加速发展航天技术,从多方面、高效率地利用航天技术, 特别是充分利用空间信息资源,以促进社会生产力的发展,提高人流、物流和能量流的利用率,增进文化交流和人民间的理解和信任,已成为当今世界各国的共识。

一、空间信息高速公路

世上本没有路,路是人走出来的。我国汉朝开辟了经西域通往西方的道路,沟通了我国同西方许多国家在经济和文化方面的联系,被后人称之为“丝绸之路”。1855年德国机械工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆实用的内燃机汽车。当他驾驶这辆木制的三轮汽车,在自己的院子里行走撞到墙上的时候,还没有想到路。7年之后,福特发明了汽车,并于10年后形成产业的时候,人们开始把目光盯在汽车的跑道上,于是1913年柏林西南部出现了世界上第一条高速公路。在此后的数年中,高速公路这种具有魔力的通道,使世界发生了神奇的变化。

信息高速公路作为信息革命的基础设施和通向21世纪的神奇通道,已成为世界各国争夺信息资源,确保竞争优势的筹码。1993年,在美国政府 报告 中,对信息高速公路给出了明确的概念:它是一个能够向用户提供大量信息,由通信网、计算机、数据库,以及日用电子产品组成的完备网络。具体地说,就是在全国范围内,铺设新型光缆作为信息流通的干线,通过光缆和多媒体向全国提供 教育 、科研、卫生、商务、金融、文化娱乐等颇为广泛的服务。

所谓空间信息高速公路,可形象地将它理解为以卫星——光纤为主体,再辅之以 其它 通信手段作为“公路”,并利用集电脑、电话、电报、传真等为一体的多媒体,使信息能够高速传递并可共享的通信网络。这种网络可遍布全国乃至全球。在中国,则将它称之为国家经济信息化基础设施, 其内涵包括4项要素:网络与通信、计算机与信息化设备、信息资源与服务、人与信息化环境。

空间信息高速公路有两个特征:第一个特征是利用通信卫星群和光导纤维网组成混合型全球通信网,实现计算机网络化和信息双向交流;另一个特征就是用多媒体技术普及计算机的使用。卫星通信和数字网络光缆就像高速公路一样,是促进社会经济发展的基础设施。它不仅指地面光缆数字通信网络系统,而且还包括通信卫星、卫星定位和导航、环境和灾害监测信息系统。此外,还应包含社会、经济统计数据库和自然资源数据库系列,以及宏观调控、规划决策和工程设计服务、知识库、逻辑推理人工专家系统。这样就能有效地实现以信息流代替人流、物流与能量流。

在空间信息高速公路中,卫星无线电通信频带宽,极容易实现双向高速率的数据传输和可视电话业务,并且适用于单向多路的电视节目传输,也非常适合于大型跨国企业间的业务联系。由于地面信息高速公路的成本昂贵,需要10~15年甚至更长的时间才能建成,是一个无法在短期内普及服务的巨额投资项目。对于发展中国家来说,空间信息高速公路的建设,可弥补通信基础设施差, 以及区域性通信空缺的不足。

地面信息高速公路的全球化和用户的移动化都十分困难,而空间信息高速公路的全球网络却很容易实现,因此,用它进行全球移动通信,在数率不特别高的情况下,便能实现诸如可视电话之类的双向传输。

空间信息高速公路,更具有能适应现阶段经济发展中所出现的各地区差别悬殊的特点。在中国地广人稀的西部地区,加强卫星远距离教育和电视广播,对于提高西部地区的文化素质,普及科学技术知识,消灭贫困愚昧落后现象无疑有着重大的意义。

因此,空间信息高速公路,一方面利用了光导纤维传送信息量大、信号几乎不失真、速度快而且保密性强的特点;另一方面,又利用了通信卫星的通信方式极其方便、覆盖面十分宽广、特别适合于移动终端和全球个人通信的特点。这两者组合,形成了优势互补,可以认为是最佳的方案。

二、信息社会对应用卫星的需求

1?静止通信卫星网

美国休斯空间通信公司提出了建设全美卫星通信网络的计划。建设投资6?6亿美元,计划发射2颗静止通信卫星,从1998年开始以无线形式向美国用户提供高速双向数据传输和可视电话业务,在美国电信业务中,率先开发频率宽度可根据用户需要而变化的传输业务项目。最近又提出, 到2000年,将美国全国性的卫星通信网络,扩大成全球通信网络,最终发展成全球性空间信息高速公路,设计总投资约32亿美元,由9颗静止通信卫星组成可覆盖全球的通信网络。

2?低轨道卫星群移动通信系统

在通信方面除可利用静止通信卫星网以外,还可利用低轨道上位于不同轨道面的多颗卫星,来转发地面用户的信号。目前全世界已出现了十几种较为有名的方案,有些方案正在付诸实施。例如,美国摩托罗拉公司提出的“铱”卫星系统,由6个极地、近地、近圆轨道面上运行的66颗小型通信卫星组成,每个轨道面均匀分布着11颗卫星。由于这一卫星系统中的卫星轨道距地球表面较低,只有400~500公里,所以无线电信号很强,个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面设备则由系统控制中心,以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。又如,美国呼叫公司与其它有关公司创建的全球无线通信网,也称之为全球通信系统。由于以宽带传送,因而能传送电视及高速数据。这一耗资90亿美元的庞大通信网络,将由 840颗低轨道(700公里高度)现代小型通信卫星来覆盖地球95%的地区,它可以双向传输包括电视图象在内的各种信号,以及个人语音通信,具有数据、传真、寻呼和定位功能。该系统的主要特征, 是利用通信卫星群和光纤网实现计算机网络化和信息双向交流,并将成为二次信息革命的主要物质基础与保障。

3?大容量激光卫星通信

激光与普通光源相比,具有很多特殊的性质,譬如激光辐射在“时间”上高度集中,很适合用于快速保密通信。激光辐射在“空间”上高度集中,方向性很强,而且具有高增益,因而用于通信可以传递得非常之远。激光辐射在“波长”上高度集中,因此波长分布范围很窄。激光的相干性、单色性和方向性,使它成为通信的理想载体。在理论上,光的频段宽度达到10?13~10?15赫,这样大的带宽,对每路仅4千赫的电话,可容纳100亿路之多;对带宽为10兆赫的彩色电视,也可同时传输1000万套电视节目而不相互干扰。由此可见,一旦激光卫星通信投入实际应用之后,由于其具有容量大和抗干扰性强等特点,不仅能扩大通信容量,缓和通信频段拥挤的局面,而且可避免洲际通信时的时延现象发生,是实现空间通信和准确快速、保密性强的军事卫星通信的重要途径。卫星激光通信技术无论是在静止轨道上的卫星,还是低轨道的卫星、飞船、航天飞机、空间站,以及深空探测器,都可以利用激光通信技术将它们连接在一起,形成一条无形的光学链路,使信息畅通无阻,因而空间信息高速公路成为名符其实的高速公路。

中国重视信息通信技术的发展,而且已经列入国家计划。面对世界高科技领域的挑战,为加快发展具有中国特色的信息高速公路,而不失时机地推动信息化,中国以“金字”工程为生长点,与卫星通信相结合,逐步形成信息产业。通过“金字”工程的实施,建立国家数据通信基干网和一系列专用网,为发展信息产业奠定基础。根据宏观分析预测,中国目前使用的卫星转发器不到50个,到 2000年中国大约需要145~150个卫星转发器,到2010年,将需要588~837个卫星转发器。

三、空间信息高速公路将推动社会经济发展

随着空间信息高速公路的建成,将使工商企业和整个社会处于一场革命之中,而这场革命的规模和效果是难以预测的。对其发展前景,现初步分析如下:

1?巨大的商业利益

为了建设信息高速公路,美国政府和企业界计划共同投资400多亿美元。根据预测,2010年, 信息高速公路产业所创造的市*2?改变人类生产和生活方式伴随着社会信息化和信息高速公路的建设,人们便能充分利用信息,大大提高物质生产的效率,提高原材料和能源利用率,有可能改变人类的生活方式,并终将从传统的生产和生活中解放出来。将出现电视电话、可视电话会议、电视购物、电视教学、家庭影视室、家庭图书馆、家庭数据库、在家中办公等等一系列新生事物。随之而来的将会给教育、卫生,保健等部门带来一场革命,无论在何时何地,都可向所有图书馆要求检索所需资料,浏览有关图书;随时随地可通过联机方式,立即获得最好的医疗保健服务和其它社会需求服务,医院遇到疑难病症时,可以向远距离的医学专家请教,以求得正确的诊断和治疗。以美国为例,仅医疗支出这一项,每年可节省1000亿美元。此外,可为能源、交通、环境等问题提供一种新的缓解 方法 。

3?推动高新技术发展

建设空间信息高速公路和国家信息基础结构的计划,将成为发展各种高新技术的驱动力。美国认为,在执行“国家信息基础结构”行动计划中,应优先发展的技术包括:半导体与微电子学、计算机、通信、高速网络、多媒体技术、光电子、高清晰电视、应用软件等。比如计算机,必定要向功能更多、性能更优、速度更快、容量更大、体积更小的方向发展,这就对超高速集成电路,新的计算机体系结构与微电子系统集成技术提出了新的要求。而多媒体技术的发展,将采用大量的专用集成电路,对高速信号处理器、视听信号压缩与解压缩、调制解调器、数据存贮器、图象识别、语音识别等器件提出了新的要求。

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卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文

摘要 :本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列,该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中,实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪,降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求,从而大幅降低伺服系统成本,拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。

关键词 :馈源阵列;动中通;微带天线

1引言

星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求,使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星,不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前,动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3],需同时覆盖上行/下行频段,其中上行频段为,下行频段、,上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信,动中通天线要实时指向通信卫星,同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰,移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于°,并且馈源也要进行旋转跟踪,接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品,如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求,上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统,在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学运算变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下,由于动中通天线具有较大的口径(一般约为)及重量,造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前,应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万,占整个动中通天线系统成本的很大部分,限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。

2双线极化天线馈源阵列

为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点,我们开发了一种双线极化天线馈源阵列,可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中,结合后端的多通道数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)技术实现天线系统的机电融合跟踪,最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合,在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时,降低对伺服系统的精度要求,从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构,阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处,当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束,此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式,阵列由三层结构组成,其中底层为带金属地板的微带反射板,中间层为微带形式的天线结构,顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。

底层结构

馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板,SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上,发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。

顶层结构

顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板,构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。

中间层结构

中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路,其中,为焊接方便,焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响,天线阵列由格状金属条带分割,电路板两侧均有金属条带,并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能,两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面,分别工作于收/发(下行/上行)频段,并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电,其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连,这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响,在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连,通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构,并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波,从而降低阵列单元间的互耦。

馈源阵列的装配

馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定,图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中,通过调节金属偶极子的'臂长,可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离,可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。

3仿真及实测效果

馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口,端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见,接收端口和发射端口回波分别在和范围内小于-10dB,达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点的仿真及实测接收方向图。由图7可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低10dB(仿真)/18dB(实测)。图8是馈源阵列在工作频点的仿真及实测发射方向图。由图8可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低11dB(仿真)/10dB(实测)。

4结束语

本馈源阵列采用微带印刷电路板结构,简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构,可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道,从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时,馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度,减轻了后端器件的压力。从实际应用来看,天线馈源阵列与主反射面配合,实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术,大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求,把伺服系统的成本降低了一个数量级,有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。

参考文献

[1]徐烨烽.创新引领、精进发展、规模应用-谈动中通天线发展新趋势[J].卫星与网络,2013,09:39-40.

[2]LouisJ.,IppolitoJr著.孙宝升译.卫星通信系统工程[M].北京:国防工业出版社,2012,3.

[3]MiuraA.,Yamamotos,Huan-bangLi,[J].,2002,51(5):1153-1164.

[4]刘昌华.移动载体卫星通信系统天线跟踪技术的研究[硕士学位论文].西安电子科技大学,2009,3-4.

[5]汤铭.动中通伺服系统的设计[J].现代雷达,2003,25(4):51-54.

[6]阮晓刚,汪宏武.动中通卫星天线技术及产品的应用[J].卫星与网络,2006,3:34-37.

卫星通信发展论文文献

你找的这类文章应该是属于综述类的文章吧~那你对应的就去找下国际航空航天科学这类的期刊文献参考呗~写论文总不是要多找文献多动笔多思考的

在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,终将彻底改变地球上的面貌。下面是由我整理的航天技术论文2000字,谢谢你的阅读。

航天技术与信息现代化

摘要介绍了空间信息高速公路的概念、特征,及其对应用卫星的需求,并论述了空间信息高速公路对社会经济发展的巨大推动作用。

经由卫星实况转播这个 短语 是航天技术取得巨大成就的象征,随着卫星通信广播事业的快速发展,这个短语已逐渐被人们省略,而成为日常生活中普遍公认的传播方式。卫星通信用电波把整个世界既快又准确地联系在一起,这种联系一旦中断,经济发展的速度将会大大放慢。

人类社会正进入信息社会,信息已成为世界上最重要的战略资源。信息技术是当代最为活跃的生产力。应用信息技术可提高工农业和服务行业的效益及竞争能力,促进管理和决策的科学化, 推动国民经济各部门逐步转移到新的技术基础上来。大力发展信息产业,加速国民经济信息化,是建立和发展我国社会主义市场经济,保持国民经济持续、快速、健康发展的客观要求。

在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,进一步丰富其内涵,扩展其外延,最终将彻底改变地球上的面貌。航天技术与计算机的融合,形成了在地球上跨越时间和空间的信息基础结构,它将逐步进入千家万户,从根本上改变人们的生产、生活和相互交往的方式,并加速人类文明和 文化 的传播,增进互相理解和全球意识。因此,加速发展航天技术,从多方面、高效率地利用航天技术, 特别是充分利用空间信息资源,以促进社会生产力的发展,提高人流、物流和能量流的利用率,增进文化交流和人民间的理解和信任,已成为当今世界各国的共识。

一、空间信息高速公路

世上本没有路,路是人走出来的。我国汉朝开辟了经西域通往西方的道路,沟通了我国同西方许多国家在经济和文化方面的联系,被后人称之为“丝绸之路”。1855年德国机械工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆实用的内燃机汽车。当他驾驶这辆木制的三轮汽车,在自己的院子里行走撞到墙上的时候,还没有想到路。7年之后,福特发明了汽车,并于10年后形成产业的时候,人们开始把目光盯在汽车的跑道上,于是1913年柏林西南部出现了世界上第一条高速公路。在此后的数年中,高速公路这种具有魔力的通道,使世界发生了神奇的变化。

信息高速公路作为信息革命的基础设施和通向21世纪的神奇通道,已成为世界各国争夺信息资源,确保竞争优势的筹码。1993年,在美国政府 报告 中,对信息高速公路给出了明确的概念:它是一个能够向用户提供大量信息,由通信网、计算机、数据库,以及日用电子产品组成的完备网络。具体地说,就是在全国范围内,铺设新型光缆作为信息流通的干线,通过光缆和多媒体向全国提供 教育 、科研、卫生、商务、金融、文化娱乐等颇为广泛的服务。

所谓空间信息高速公路,可形象地将它理解为以卫星——光纤为主体,再辅之以 其它 通信手段作为“公路”,并利用集电脑、电话、电报、传真等为一体的多媒体,使信息能够高速传递并可共享的通信网络。这种网络可遍布全国乃至全球。在中国,则将它称之为国家经济信息化基础设施, 其内涵包括4项要素:网络与通信、计算机与信息化设备、信息资源与服务、人与信息化环境。

空间信息高速公路有两个特征:第一个特征是利用通信卫星群和光导纤维网组成混合型全球通信网,实现计算机网络化和信息双向交流;另一个特征就是用多媒体技术普及计算机的使用。卫星通信和数字网络光缆就像高速公路一样,是促进社会经济发展的基础设施。它不仅指地面光缆数字通信网络系统,而且还包括通信卫星、卫星定位和导航、环境和灾害监测信息系统。此外,还应包含社会、经济统计数据库和自然资源数据库系列,以及宏观调控、规划决策和工程设计服务、知识库、逻辑推理人工专家系统。这样就能有效地实现以信息流代替人流、物流与能量流。

在空间信息高速公路中,卫星无线电通信频带宽,极容易实现双向高速率的数据传输和可视电话业务,并且适用于单向多路的电视节目传输,也非常适合于大型跨国企业间的业务联系。由于地面信息高速公路的成本昂贵,需要10~15年甚至更长的时间才能建成,是一个无法在短期内普及服务的巨额投资项目。对于发展中国家来说,空间信息高速公路的建设,可弥补通信基础设施差, 以及区域性通信空缺的不足。

地面信息高速公路的全球化和用户的移动化都十分困难,而空间信息高速公路的全球网络却很容易实现,因此,用它进行全球移动通信,在数率不特别高的情况下,便能实现诸如可视电话之类的双向传输。

空间信息高速公路,更具有能适应现阶段经济发展中所出现的各地区差别悬殊的特点。在中国地广人稀的西部地区,加强卫星远距离教育和电视广播,对于提高西部地区的文化素质,普及科学技术知识,消灭贫困愚昧落后现象无疑有着重大的意义。

因此,空间信息高速公路,一方面利用了光导纤维传送信息量大、信号几乎不失真、速度快而且保密性强的特点;另一方面,又利用了通信卫星的通信方式极其方便、覆盖面十分宽广、特别适合于移动终端和全球个人通信的特点。这两者组合,形成了优势互补,可以认为是最佳的方案。

二、信息社会对应用卫星的需求

1?静止通信卫星网

美国休斯空间通信公司提出了建设全美卫星通信网络的计划。建设投资6?6亿美元,计划发射2颗静止通信卫星,从1998年开始以无线形式向美国用户提供高速双向数据传输和可视电话业务,在美国电信业务中,率先开发频率宽度可根据用户需要而变化的传输业务项目。最近又提出, 到2000年,将美国全国性的卫星通信网络,扩大成全球通信网络,最终发展成全球性空间信息高速公路,设计总投资约32亿美元,由9颗静止通信卫星组成可覆盖全球的通信网络。

2?低轨道卫星群移动通信系统

在通信方面除可利用静止通信卫星网以外,还可利用低轨道上位于不同轨道面的多颗卫星,来转发地面用户的信号。目前全世界已出现了十几种较为有名的方案,有些方案正在付诸实施。例如,美国摩托罗拉公司提出的“铱”卫星系统,由6个极地、近地、近圆轨道面上运行的66颗小型通信卫星组成,每个轨道面均匀分布着11颗卫星。由于这一卫星系统中的卫星轨道距地球表面较低,只有400~500公里,所以无线电信号很强,个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面设备则由系统控制中心,以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。又如,美国呼叫公司与其它有关公司创建的全球无线通信网,也称之为全球通信系统。由于以宽带传送,因而能传送电视及高速数据。这一耗资90亿美元的庞大通信网络,将由 840颗低轨道(700公里高度)现代小型通信卫星来覆盖地球95%的地区,它可以双向传输包括电视图象在内的各种信号,以及个人语音通信,具有数据、传真、寻呼和定位功能。该系统的主要特征, 是利用通信卫星群和光纤网实现计算机网络化和信息双向交流,并将成为二次信息革命的主要物质基础与保障。

3?大容量激光卫星通信

激光与普通光源相比,具有很多特殊的性质,譬如激光辐射在“时间”上高度集中,很适合用于快速保密通信。激光辐射在“空间”上高度集中,方向性很强,而且具有高增益,因而用于通信可以传递得非常之远。激光辐射在“波长”上高度集中,因此波长分布范围很窄。激光的相干性、单色性和方向性,使它成为通信的理想载体。在理论上,光的频段宽度达到10?13~10?15赫,这样大的带宽,对每路仅4千赫的电话,可容纳100亿路之多;对带宽为10兆赫的彩色电视,也可同时传输1000万套电视节目而不相互干扰。由此可见,一旦激光卫星通信投入实际应用之后,由于其具有容量大和抗干扰性强等特点,不仅能扩大通信容量,缓和通信频段拥挤的局面,而且可避免洲际通信时的时延现象发生,是实现空间通信和准确快速、保密性强的军事卫星通信的重要途径。卫星激光通信技术无论是在静止轨道上的卫星,还是低轨道的卫星、飞船、航天飞机、空间站,以及深空探测器,都可以利用激光通信技术将它们连接在一起,形成一条无形的光学链路,使信息畅通无阻,因而空间信息高速公路成为名符其实的高速公路。

中国重视信息通信技术的发展,而且已经列入国家计划。面对世界高科技领域的挑战,为加快发展具有中国特色的信息高速公路,而不失时机地推动信息化,中国以“金字”工程为生长点,与卫星通信相结合,逐步形成信息产业。通过“金字”工程的实施,建立国家数据通信基干网和一系列专用网,为发展信息产业奠定基础。根据宏观分析预测,中国目前使用的卫星转发器不到50个,到 2000年中国大约需要145~150个卫星转发器,到2010年,将需要588~837个卫星转发器。

三、空间信息高速公路将推动社会经济发展

随着空间信息高速公路的建成,将使工商企业和整个社会处于一场革命之中,而这场革命的规模和效果是难以预测的。对其发展前景,现初步分析如下:

1?巨大的商业利益

为了建设信息高速公路,美国政府和企业界计划共同投资400多亿美元。根据预测,2010年, 信息高速公路产业所创造的市*2?改变人类生产和生活方式伴随着社会信息化和信息高速公路的建设,人们便能充分利用信息,大大提高物质生产的效率,提高原材料和能源利用率,有可能改变人类的生活方式,并终将从传统的生产和生活中解放出来。将出现电视电话、可视电话会议、电视购物、电视教学、家庭影视室、家庭图书馆、家庭数据库、在家中办公等等一系列新生事物。随之而来的将会给教育、卫生,保健等部门带来一场革命,无论在何时何地,都可向所有图书馆要求检索所需资料,浏览有关图书;随时随地可通过联机方式,立即获得最好的医疗保健服务和其它社会需求服务,医院遇到疑难病症时,可以向远距离的医学专家请教,以求得正确的诊断和治疗。以美国为例,仅医疗支出这一项,每年可节省1000亿美元。此外,可为能源、交通、环境等问题提供一种新的缓解 方法 。

3?推动高新技术发展

建设空间信息高速公路和国家信息基础结构的计划,将成为发展各种高新技术的驱动力。美国认为,在执行“国家信息基础结构”行动计划中,应优先发展的技术包括:半导体与微电子学、计算机、通信、高速网络、多媒体技术、光电子、高清晰电视、应用软件等。比如计算机,必定要向功能更多、性能更优、速度更快、容量更大、体积更小的方向发展,这就对超高速集成电路,新的计算机体系结构与微电子系统集成技术提出了新的要求。而多媒体技术的发展,将采用大量的专用集成电路,对高速信号处理器、视听信号压缩与解压缩、调制解调器、数据存贮器、图象识别、语音识别等器件提出了新的要求。

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卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文

摘要 :本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列,该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中,实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪,降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求,从而大幅降低伺服系统成本,拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。

关键词 :馈源阵列;动中通;微带天线

1引言

星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求,使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星,不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前,动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3],需同时覆盖上行/下行频段,其中上行频段为,下行频段、,上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信,动中通天线要实时指向通信卫星,同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰,移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于°,并且馈源也要进行旋转跟踪,接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品,如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求,上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统,在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学运算变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下,由于动中通天线具有较大的口径(一般约为)及重量,造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前,应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万,占整个动中通天线系统成本的很大部分,限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。

2双线极化天线馈源阵列

为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点,我们开发了一种双线极化天线馈源阵列,可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中,结合后端的多通道数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)技术实现天线系统的机电融合跟踪,最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合,在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时,降低对伺服系统的精度要求,从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构,阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处,当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束,此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式,阵列由三层结构组成,其中底层为带金属地板的微带反射板,中间层为微带形式的天线结构,顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。

底层结构

馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板,SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上,发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。

顶层结构

顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板,构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。

中间层结构

中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路,其中,为焊接方便,焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响,天线阵列由格状金属条带分割,电路板两侧均有金属条带,并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能,两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面,分别工作于收/发(下行/上行)频段,并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电,其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连,这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响,在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连,通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构,并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波,从而降低阵列单元间的互耦。

馈源阵列的装配

馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定,图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中,通过调节金属偶极子的'臂长,可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离,可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。

3仿真及实测效果

馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口,端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见,接收端口和发射端口回波分别在和范围内小于-10dB,达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点的仿真及实测接收方向图。由图7可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低10dB(仿真)/18dB(实测)。图8是馈源阵列在工作频点的仿真及实测发射方向图。由图8可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低11dB(仿真)/10dB(实测)。

4结束语

本馈源阵列采用微带印刷电路板结构,简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构,可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道,从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时,馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度,减轻了后端器件的压力。从实际应用来看,天线馈源阵列与主反射面配合,实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术,大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求,把伺服系统的成本降低了一个数量级,有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。

参考文献

[1]徐烨烽.创新引领、精进发展、规模应用-谈动中通天线发展新趋势[J].卫星与网络,2013,09:39-40.

[2]LouisJ.,IppolitoJr著.孙宝升译.卫星通信系统工程[M].北京:国防工业出版社,2012,3.

[3]MiuraA.,Yamamotos,Huan-bangLi,[J].,2002,51(5):1153-1164.

[4]刘昌华.移动载体卫星通信系统天线跟踪技术的研究[硕士学位论文].西安电子科技大学,2009,3-4.

[5]汤铭.动中通伺服系统的设计[J].现代雷达,2003,25(4):51-54.

[6]阮晓刚,汪宏武.动中通卫星天线技术及产品的应用[J].卫星与网络,2006,3:34-37.

卫星通信发展论文文献格式

第1章 概述通信技术与计算机技术的发展通信技术的产生与发展计算机技术的产生与发展计算机通信的发展计算机通信产生的背景计算机通信的发展过程计算机通信的应用数据通信系统的体系结构数据通信中要解决的关键问题数据通信的层次结构数据通信系统的质量指标制定数据通信标准的机构习题1第2章 数据通信基础知识信息、数据与信号信息数据信号数据通信系统分析通信系统模型通信系统分析编码与码型编码码型信道信道的类型信道的容量光纤信道引言光纤的传光原理光纤信道的组成光纤信道的传输特性微波信道地面微波中继信道卫星中继信道铱星移动通信系统习题2第3章 传输技术模拟传输与数字传输模拟传输数字传输模拟信号的数字化传输模拟信号数字化的基本原理脉冲编码调制(PCM)语音压缩编码技术数字复接技术数字调制技术数字幅度调制数字频率调制数字相位调制调制解调器数字信号的基带传输数字基带信号基带脉冲传输的相关技术习题3第4章 同步技术同步的基本概念计算机数据通信同步的分类同步通信方式与异步通信方式通信系统中的同步方法载波同步插入导频法直接法位同步外同步法自同步法群同步异步通信系统中的群同步——起止同步法连贯式插入法网同步习题4第5章 数据透明传输技术数据透明传输的基本概念转义字符填充法零比特填充法采用特殊的信号与编码法 标准: CSMA/ 标准: 令牌环 标准: 令牌总线确定长度法面向字节计数的规程固定数据段长度法习题5第6章 差错控制差错的类型差错控制的基本方法差错控制的方式反馈重发纠错前向纠错混合纠错不用编码的差错控制采用检错码的差错控制奇偶校验码定比码循环冗余校验码其他校验码采用纠错码的差错控制不用编码的差错控制关于帧或分组顺序的差错控制习题6第7章 信道共享技术信道共享技术的原理信道共享技术的分类时分多路复用统计时分多路复用频分多路复用波分多路复用码分多路复用总线结构多机系统的信道共享技术选择型总线接入控制预约型总线接入控制竞争型总线接入控制令牌总线的接入控制有限冲突接入控制习题7第8章 数据交换技术数据交换技术概述什么是数据交换公用交换电话网公用数据网租用线路网数据交换技术的类型电路交换报文交换分组交换分组交换的基本原理分组交换的特点分组交换网的构成分组传送业务和用户业务类别建议书帧中继帧中继概述帧中继所提供的服务帧中继的体系结构帧中继的接入控制帧中继的帧格式帧中继的优点与应用交换引言技术的基本特点网的体系结构的信元格式交换原理服务质量(QoS)习题8第9章 寻址与路由技术计算机通信的地址地址的理解从IP地址到物理地址的映射地址的扩展的组播群组管理协议端口与套接字端口套接字域名系统的域名正式与非正式的Internet域名已命名项目与名字的语法将域名映射到地址域名转换高效率的转换路由技术路由选择的基本概念路由选择算法路由原理及路由协议路由原理路由选择协议路由表什么是路由表路由表的生成路由器路由器的原理与作用路由器的功能路由器的分组处理路由器的应用新一代路由器习题9第10章 流量控制和拥塞控制流量控制和拥塞控制的基本概念拥塞控制拥塞产生的原因拥塞控制的策略拥塞所产生的危害分组交换网的拥塞控制帧中继的拥塞控制帧中继拥塞控制的目标与方法许诺的信息速率利用显式信令避免拥塞利用隐式信令进行拥塞恢复网的拥塞控制通信量与拥塞控制的要求信元时延偏差通信量与拥塞控制框架结构通信量控制拥塞控制流量控制引言结点?结点流量控制源结点?宿结点流量控制结点与主机之间的流量控制源主机?宿主机流量控制习题10第11章 宽带综合业务数字网引言综合业务数字网(ISDN)的发展的国际标准的业务和功能的结构的协议模型同步数字体系——SDH技术的产生背景的概念与特点的帧结构与开销功能基本复用原理同步复用基本结构映射方法定位与指针复用方法号信令系统简介从信令到控制的体系结构与协议集习题11第12章 信息安全与保密技术简介引言网络信息安全所面临的威胁计算机网络信息安全存在的缺陷怎样实现网络信息安全与保密密码技术现代密码学的基本概念密码攻击概述网络加密方式几种著名的加密算法数字签名报文的鉴别防火墙简介防火墙的基本知识防火墙产品设计的要点防火墙的体系结构防火墙的关键技术虚拟专用网技术简介引言虚拟专用网分类虚拟专用网安全协议习题12附录中英文术语对照表参考文献

卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文

摘要 :本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列,该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中,实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪,降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求,从而大幅降低伺服系统成本,拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。

关键词 :馈源阵列;动中通;微带天线

1引言

星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求,使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星,不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前,动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3],需同时覆盖上行/下行频段,其中上行频段为,下行频段、,上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信,动中通天线要实时指向通信卫星,同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰,移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于°,并且馈源也要进行旋转跟踪,接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品,如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求,上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统,在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学运算变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下,由于动中通天线具有较大的口径(一般约为)及重量,造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前,应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万,占整个动中通天线系统成本的很大部分,限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。

2双线极化天线馈源阵列

为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点,我们开发了一种双线极化天线馈源阵列,可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中,结合后端的多通道数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)技术实现天线系统的机电融合跟踪,最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合,在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时,降低对伺服系统的精度要求,从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构,阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处,当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束,此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式,阵列由三层结构组成,其中底层为带金属地板的微带反射板,中间层为微带形式的天线结构,顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。

底层结构

馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板,SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上,发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。

顶层结构

顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板,构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。

中间层结构

中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路,其中,为焊接方便,焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响,天线阵列由格状金属条带分割,电路板两侧均有金属条带,并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能,两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面,分别工作于收/发(下行/上行)频段,并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电,其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连,这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响,在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连,通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构,并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波,从而降低阵列单元间的互耦。

馈源阵列的装配

馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定,图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中,通过调节金属偶极子的'臂长,可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离,可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。

3仿真及实测效果

馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口,端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见,接收端口和发射端口回波分别在和范围内小于-10dB,达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点的仿真及实测接收方向图。由图7可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低10dB(仿真)/18dB(实测)。图8是馈源阵列在工作频点的仿真及实测发射方向图。由图8可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低11dB(仿真)/10dB(实测)。

4结束语

本馈源阵列采用微带印刷电路板结构,简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构,可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道,从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时,馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度,减轻了后端器件的压力。从实际应用来看,天线馈源阵列与主反射面配合,实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术,大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求,把伺服系统的成本降低了一个数量级,有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。

参考文献

[1]徐烨烽.创新引领、精进发展、规模应用-谈动中通天线发展新趋势[J].卫星与网络,2013,09:39-40.

[2]LouisJ.,IppolitoJr著.孙宝升译.卫星通信系统工程[M].北京:国防工业出版社,2012,3.

[3]MiuraA.,Yamamotos,Huan-bangLi,[J].,2002,51(5):1153-1164.

[4]刘昌华.移动载体卫星通信系统天线跟踪技术的研究[硕士学位论文].西安电子科技大学,2009,3-4.

[5]汤铭.动中通伺服系统的设计[J].现代雷达,2003,25(4):51-54.

[6]阮晓刚,汪宏武.动中通卫星天线技术及产品的应用[J].卫星与网络,2006,3:34-37.

卫星通信论文1000

刚刚过去的20世纪,是人类科学技术飞速发展的时代,也是航天技术飞速发展的时期,半个多世纪以来,航天技术对人类社会的发展做出了巨大贡献。与此同时,中国的航天事业也取得了举世瞩目的辉煌成就。下面我将回顾中国航天事业的历史成就,展望未来发展,并简要介绍中国在航天领域开展的国际合作。 一、中国航天事业取得的成就 经过51年的发展,我国航天事业已经形成了六个能力——进入空间的能力、卫星研制能力、载人航天能力、深空探测能力、航天基础与保障能力,以及卫星应用能力。 1、进入空间的能力 中国长征运载火箭具备了吨的近地轨道、吨的同步转移轨道的运载能力,能够发射世界上绝大多数商业卫星。1996年10月以来,长征火箭已经连续60次发射成功。 至今,长征火箭进行了102次飞行,将87颗国产卫星和6艘飞船、28颗国外商用卫星送入预定轨道。前50次发射用了28年,后50次仅用了9年并且全部发射成功。未来我们将迎来新一轮高密度发射。 2、卫星研制与运行能力 目前我国已经拥有通讯、遥感、资源、导航定位、气象、科学实验、海洋七个卫星系列。在通信卫星方面:1984年,中国第一颗地球静止轨道试验通信卫星东方红二号发射成功,此后我们先后发射了东方红二号甲实用通信卫星、东方红三号中等通信容量的广播卫星。今年,我们用东方红四号(DFH-4)大型静止轨道卫星平台,为尼日利亚成功研制并在发射了大容量通信卫星。东方红四号平台设计寿命15年,输出功率 KW,适用于大容量通信广播、电视直播卫星等。它的成功研制,标志着中国卫星研制达到了新的高度。 在遥感卫星方面:20世纪80年代至今,我们已经形成了气象卫星、资源卫星、海洋卫星等三个遥感卫星系列。 ——气象卫星:中国在上世纪80年代发射了首颗“风云1号”太阳同步轨道气象卫星,90年代发射了“风云二号”地球静止轨道气象卫星。两种气象卫星均实现了稳定的业务化应用,并被世界气象组织列入业务应用卫星序列。 ——地球资源卫星:上世纪90年代,中国和巴西合作开发了第一代中巴“资源1号”卫星,之后我们自行研制了第二代中国“资源二号”卫星,获得了更高的时间分辨率和空间分辨率。这些卫星均已实现业务化运行,广泛用于经济建设的各领域。 ——海洋卫星:进入21世纪,我们先后发射了海洋-1A和1B两颗海洋探测与监测卫星,用于海洋污染监测,海冰预报,海岸带特征调查、海洋资源探测等。两颗卫星获取的海洋基础信息在发展我国海洋事业中发挥了重要作用。 在返回式卫星方面:从1975年至今,我们成功发射和回收了5种类型、21颗返回式卫星。利用返回式卫星,我们开展了资源调查、地图测绘、地质调查等遥感应用,并为国内外用户进行了100多项微重力和空间环境条件下的材料、生命科学实验,以及农作物种子搭载试验等。 在导航卫星方面:从上世纪90年代开始,我们采用双星定位技术和较少的资金投入,自主研制、建设了第一代“北斗”区域导航卫星系统。这一系统已具备了在中国及周边地区范围内的定位、授时功能,可提供区域性全天候导航定位服务。 在科学技术试验卫星方面:40多年来先后发射了10颗科学技术试验类卫星,形成了科学试验卫星系列。这些卫星在空间环境探测、空间科学试验和新技术试验等方面,发挥了积极的作用。至今,我国自行研制和发射了80多颗人造地球卫星。未来,中国航天器的发射数量将大大增加,技术水平将不断提高。 3、载人航天的能力 1999年月11月,我国成功发射了第一艘无人飞船,2003年10月15日,中国神舟5号飞船圆满完成了我国首次载人飞行,标志着中国独立掌握了载人航天技术。2005年10月12~17日,两名航天员圆满完成神舟六号飞行任务,实现了2人5天、航天员直接参与空间科学实验活动的新跨越。 神舟飞船采用了三舱一段结构,两对太阳电池翼构型,升力控制返回和圆顶降落伞回收方案,飞船轨道舱兼具生活舱,可驻留轨道数月开展空间科学探测和技术试验。从神舟二号到五号,四个轨道舱的上百种仪器进行了对地观测、空间科学实验。这项工程形成了100多项具有自主知识产权的新技术、新方法。 4、深空探测的能力 实施月球探测工程是中国向深空探测迈出的第一步。这一工程分三个阶段实施。在第一阶段,发射在月球200公里轨道运行的月球卫星——嫦娥1号,它的任务是拍摄月表三维照片,分析月球上多种元素的分布,探测月壤厚度,探测地月空间环境。嫦娥1号已进入发射准备阶段,计划2007年10月发射,在轨运行一年。完成第一阶段工程后,将实施第二、第三阶段工程。 5、航天基础与保障能力 ——经过51年的发展,中国航天已具备较强的设计能力、加工制造能力、完备的测试和试验能力、可靠的发射能力、有效的测控管理能力,形成了较完整的航天工业体系 ——在发射场方面,建设了酒泉、西昌和太原发三个射场。为配合新一代运载火箭计划,正在论证在海南建设新的发射场。 ——在测控通信领域,建立了覆盖国家本土、太平洋和非洲地区的航天测控网,基本满足了航天活动的测控需要。 ——在地面和应用系统方面,建成了中国遥感卫星地面站、国家卫星气象中心、国家卫星海洋应用中心和中国资源卫星应用中心等卫星地面和应用系统。在载人航天、月球探测等领域,也建成了配套的专业工程体系。 6.空间应用能力 几十年来,中国的航天事业在国民经济和社会发展中发挥了重要的促进作用,形成了广泛的空间应用的能力。例如:通信卫星承担了几十套电视节目、30路对外广播和8000多部卫星电话的传输任务,使电视人口覆盖率由68%增加到90%以上,全国500多个大中城市开通了长途自动拨号电话,基本改变了新疆、青海、云南、贵州等边远地区及海防海岛收视难、通信难的状况。政府利用“村村通”卫星直播平台,解决了全国10万个行政村的电视覆盖盲点。依靠通信卫星电视广播网播出教育节目,使3千多万人接受了大中专电视教育,远程教育网培养的大学毕业生已达200多万人,现有1600多万人在校学习。卫星遥感已在我国气象、地矿、测绘、农林、水利、海洋、环保、区域和城市规划等方面得到广泛应用。利用卫星遥感对洪水、干旱、台风、地震、森林火灾、病虫害等进行预报和评估,每年减少数百亿元自然灾害造成的损失。 中国进行了300多种农作物种子卫星搭载试验,完成了50多个品系大面积种植推广,经过太空育种的种子,可比原有品种增产10%-20%。利用空间微重力的特殊环境,获得了高质量的蛋白质晶体,掌握了有应用前景的空间生物制药技术和方法。 二、中国航天事业的未来发展 去年10月,中国政府发布了《2006年中国的航天》白皮书,描述了未来五年及较长一个时期,我国航天事业的发展目标和主要任务。未来一段时间,我们将重点实施下面五项重大工程。 一是继续实施载人航天工程。重点突破航天员出舱活动、空间飞行器交会对接等重大关键技术,为建立具有一定应用规模的有人照料、长期在轨飞行的空间实验室奠定基础。2008年我们将发射神舟七号飞船,突破航天员出舱活动。 二是实施月球探测工程。发射“嫦娥1号”后,将实施探月工程第二、第三阶段计划,2013年左右,完成月面软着陆探测;在2020年前,发射小型采样返回舱,采集月球样品返回地球,进行深入研究。 三是启动并实施高分辨率对地观测系统工程。将在天基、近空间、空基不同层次进行大气、陆地、海洋的综合观测,形成全天候、全天时、稳定运行的对地观测能力,并可根据需要对特定地区进行高精度观测,满足立体观测和高分辨率观测的需要。 四是完善“北斗”导航试验卫星系统。自主研制并建成12颗卫星组成的区域导航定位系统,满足中国及周边地区用户需求;在此基础上,进一步扩展到由30多颗不同轨道卫星组成的全球卫星导航定位系统,获得高精度授时和用户位置报告能力。 五是研制新一代无毒、无污染和大推力的运载火箭。使近地轨道运载能力从吨提高到25吨,同步转移轨道运载能力从吨提高到14吨。新型火箭预计在2013年左右投入使用。 三、积极推进国际合作,为维护世界和平力做贡献 和平利用外层空间,造福全人类,是中国发展航天事业的宗旨。坚持“平等互利、和平利用、共同发展”是我们开展航天合作的原则。目前,我国与俄罗斯、欧洲空间局等几十个国家和国际组织建立了良好的航天合作关系,先后与60多个国家和组织开展了双边、区域、多边以及商业服务等多种形式的广泛空间合作。例如,我国已为国外客户成功发射28颗卫星;我国与巴西成功研制了中巴资源卫星;我国参加了欧洲伽俐略导航卫星项目,并与欧洲成功实施了双星探测项目。今年中国航天局与俄罗斯航天局签署了中俄火星探测合作协议。我们还为尼日利亚研制和发射了大容量通信卫星。作为重要的航天国家,中国加入了多个国际航天组织,并在联合国及有关组织的外空事务中发挥着重要作用。 结语 过去五十年,中国航天事业取得了举世瞩目的成就;未来十五年,中国航天事业将面临更多的挑战,也充满了难得的发展机遇,中国航天将进入更快发展的新时期。太空属于人类,航天需要合作。我们愿意与世界各国共同推进航天领域的国际合作,为人类和平利用太空贡献力量!

中国航天事业是在50年代中期开始的,1956年,中国制定了12年科 学发展远景规划,把火箭和喷气技术列为重点发展项目。同年建立了第 一个导弹、火箭研究机构,1958年把发射人造地球卫星列入国家科学规 划,组建机构开展空间物理学研究和探空火箭研制工作,并开展星际航 行的学术活动和实验设备的筹建工作。中国航天事业在创业之初经历了 经济上、技术上的种种困难,经过艰苦奋斗,终于在1960年2月发射成 功第一枚探空试验火箭,同年11月又发射成功第一枚自制的运载火箭, 在60年代后期又研制成功中程和中远程运载火箭,为中国航天事业的发 展奠定了基础。中国于60年代中期制定了研制和发射人造地球卫星的空 间计划。1968年组建了中国空间技术研究院。1970年4月24日,中国第 一颗人造地球卫星“东方红”1号发射成功,使中国成为继苏、美、法 、日之后世界上第五个用自制运载火箭成功地发射卫星的国家。1971年 3月3日发射成功的第二颗人造地球卫星向地面发回了各项科学实验数据 ,正常工作了多年。1975年11月26日首次发射成功返回型人造地球卫星 ,中国成了继美、苏之后世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。1980 年5月,向南太平洋发射大型运载火箭取得成功,1981年9月20日首次用 一枚大型运载火箭把三颗空间物理探测卫星送入地球轨道,1982年10月 从水下潜艇发射运载火箭成功。1984年4月,发射一颗对地静止轨道试 验通信卫星“东方红”2号,4月16日卫星定点于东经125度赤道上空, 至1985年10月,中国依靠自己的力量共发射了17颗不同类型的人造地球 卫星。这些卫星为地质、测绘、地震、海洋、农林、环境保护等国民经 济部门和空间科学研究提供了十分有价值的资料。第一颗试验通信卫星 已用于国内通信广播和电视节目传输,对改善边远地区的通信和广播状 况发挥了重要作用。通过一系列航天活动中国已建立了各类人造卫星、 运载火箭、发射设备和测量控制系统的研究、设计、试验和生产的基地 ,建成了能发射近地卫星和对地静止轨道卫星,拥有光测、遥测和雷达 等多种跟踪测量手段的酒泉和西昌航天器发射场;组成了由控制中心地 面台站和测量船构成的卫星测控网,造就了一支富有经验的航天科学技 术队伍,从而有能力不断开拓航天活动。 10月15日到16日神州5号载人飞船发射成功,是中国高科技领域继 “两弹一星”之后又一座光辉的里程碑,中国由此成为世界上继俄罗斯 和美国之后第三个有能力将航天员送上太空的国家

无线通信息技术的发展及在数字化社区中的应用1、无线通信技术的发展过程回顾通信发展的历史,我们发现了一个非常有趣有过程:1832年莫尔斯发明了电报,它传送的信息是由众所周知的点划码组成的,即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了电话,并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来,以电话服务为主的电信业走了一条成功之路,取得了极大的发展。然而随着人类社会的发展,电信业务也从早期的电报、电话发展到今天多种业务并存的局面,通信的规模也发生了翻天覆地的变化。随着科学技术的发展,现代通信又进入了数字时代。20世纪90年代信息革命的浪潮,建设信息高速公路的号角声,信息和知识爆炸式的增长,特别是因特网商用化后的迅猛发展,使传统的电信业受到巨大的震动和冲击。带给我们的启示是,问题的核心在于“信息”。在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代中,人们更加需要随时随地获取信息,原来点对点的固定电话通信方式已远不能满足需求了。人类需要宽带的无线通信技术,来满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。无线通信是指采用电磁波进行信息传递的通信方式。早在1897年,马可尼使用800KHZ中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验,开创了人类无线通信的新纪元。在无线通信初期,受技术条件的限制,人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信,直到20世纪60年代卫星通信兴起前,它一直是远程国际通信的重要手段,并且目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信,成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路,亦可同时传输高质量彩色电视信号;尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来,随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展,使数字微波传输产生了一个革命性变化。特别应该指出的是20世纪80年代到90年代发展起来的一整套高速多状态自适应编码调制解调技术与信息号处理及信号检测技术,对现今卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输、通用高速有线/无线接入,乃至高质量磁性记录等诸多领域的信号设计与信号处理及应用,发挥了重要作用。随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段;第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS.第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行,频段扩展至900MHZ~,而且除公众蜂窝电话通信系统外,无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。对于第三代移动TMT-2000纷纷参与标准的制定,经多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开的ITU-R TG8/1第18次会议上5类RTT技术标准共6种方案成为最终结果。中国的TD-SCDMA方案也已成为其中之一。应该指出,UTRAWCDMA DS及TIA cdma2000MC的相应起步样机已经诞生,包括以GSM、csmaOne后向兼容为基础的第二代半过渡设备(G)EDGE、cdma IS-95B HDR(峰值速率,64QAM调制)及cdma2000-1X等亦已推出。此外,为接续Internet移动游览应用的无线应用协议(WAP)与无线连接技术蓝牙(Blue tooth)已经产生。从网络的角度来看,接入网可分成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话(一般为铜线)接入网等等;无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域,它从概念上产生了一个重大的飞跃,即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部,从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。无线接入网品种繁多,如移动卫生系统,蜂窝移动通信系统,集群通信系统,一点到多点微波通信系统,微波蜂窝的无线本地接入系统(PHS、PAS、PACS、DECT)等。短距离之内的接入技术主要有蓝牙(Blue tooth)、红外线、DECT、和共享无线接入协议(SWAP)/HomeRF等系统。继广域网(WAN、Wind、Area Network或城域网,MAN,Metropolitan Area Network)、局域网(LAN,Local Area Network)之后,最近人们又提出了“无线个域网”(WPAN、Wireless Personal Area Network)。这一新概念将小范围应用提升至网络理论的高度。在短短的时间,WPAN成为一个受人瞩目的新热点,WPAN的研究组成立不到1上,就演变为IEEE的专门工作组(即WPAN Working Group,于1999年3月成立),可见其受重视的程度。比较而言,Blue tooth系统更具有代表性,它正根据WPAN的概念向前发展。事实上,Blue tooth和WPAN的概念相辅相成,Blue tooth已经是WPAN的一个雏形。从它最初由Ericsson,IBM,Inter,Nokia和Toshiba公司作为原始发起组织而推出,1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底,美国的4家公司3COM,Lucent,Microsoft和Motorola,与上述5公司一样作为Blue tooth的发起组织,使它在与SWAP、等类似应用标准的竞争中脱颖而出,发展前景更加明朗。为了推动Blue tooth的发展,Blue tooth的标准是非专利的,Blue tooth已成为目前通信领域的一个新热点,预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准。总之,无线通信技术前景一片光明。2、我国无线通信技术的发展当前,中国是世界各国通信技术运营商和设备制造商关注的焦点,大家都希望在中国的市场上占有自己的发展空间和市场份额。移动通信在中国发展十分迅速,中国移动通信的走向一直为世人所瞩目。1987年11月,我国广东正式开通了第一个TACS制式模拟蜂窝移动通信系统,实现了移动电话用户“零”的突破。1994年底,广东又首先开通了GSM数字蜂窝移动通信系统,至1995年,全国已15个省、市也相继开通了GSM移动通信网。迄今为止,全国各省、自治区、直辖市面上都建设了GSM网,实现了国内和国际的全自动温游。目前我国正在积极准备在21世纪初期开展第三代移动通信的商用试验。从1987年至今,我国移动电话用户数的增长很快,尤其是GSM网更是以人们始料不及的速度在迅猛发展。这主要是因为GSM系统在技术和经济方面均比TACS系统有较大的优势,更重要的是我国在GSM运营领域引入了竞争机制,促进了GSM网的发展。我国的移动通信用户已超过了8000万,位居世界第二。近10年来,我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步。国产移动通信设备—交换系统、基站和手机等都已经投入生产,并陆续投放市场,第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。可见,中国无线通信在运营业与制造业上已取得了第一阶段的成功。3、今后无线通信技术的趋势21世纪的电信技术正进主一个关键的转折时期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及IP技术的兴起,正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化、主要特点体现为以上几个方面:(1)宽带化是通信信息技术发展的重要方向之一。随着光纤传输技术以及高通透量网络节点的进一步发展,有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开,而无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进,无线传输速率将从第二代系统的向第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s发展。(2)核心网络综合化,接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变,网络的分组化和宽带化,使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能,网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要,将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具开发潜力的部分,未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,接入核心网实现用户所需的各种业务。在技术上实现固定和移动通信等不同业务的相互融合,尤其是无线应用协议(WAP)的问世,将极大地推动无线数据业务的开展,进一步促进移动业务与IP业务的融合。(3)信息个人化是下世纪初信息业进一步发展的主要方向之一。而移动IP正是实现未来信息个人化的重要技术手段,在手机上实现各种IP应用以及移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋势。(4)移动通信网络结构正在经历一场深刻的变革,随着网络中数据业务量主导地位的形成,现有电路交换网络向IP网络过渡的趋势已不可阻挡,IP技术将成为未来网络的核心关键技术,IP协议将成为电信网的主导通信协议。随着移动通信通用分组无线业务(GPRS)的引入,用户将在端到端分组传输模式下发送和接收数据,打破传统的数据接入接式。以IP为基础组网,开始了移动骨干网IP应用的实践。4、无线通信技术在数字社区中的应用无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了有力的保证,数字化社区提供了有力的保证。数字化社区的特点是信息的交流非常的广泛和方便,无论是实验室、办公室还是家庭,计算机及其外设的应用越来越普及,社区中的设备也都有电脑控制。如果它们之间的通信仍然采用有线方式的话,这将给使用带来很大的不便。Blue tooth技术为我们建立一个全无线的工作环境和生活环境,Blue tooth标准已制定了和计算机以及与Internet、PSTN、ISDN(Integrated Services Digital Network)、LAN、WAN、xDSL(xDigital subscriber loop)等网络的接口协议,其目标是用单一的Blue tooth标准来建立起和众多国际标准的连接。目前它用1Mb/s的速率已完全可以胜认这些工作,将来根据的发展计划,可以将速率提高到20Mb/s以上。我们可以使用无线电缆来连接办公室和家庭中的电子设备,甚至包括键盘、鼠标等也采用无线传输。我们拥有一个无线公务包,以便携计算机和掌上计算机为代表,采用无线方式和其他设备或网络相连接,使我们拥有一个可流动的办公室。Internet和移动通信的迅速发展,使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求日益增长。数字照相机、数字摄像机等设备装上Blue tooth系统,既可免去使用电缆的不便,又不可不受内存溢出的困扰,随时随地可将所摄图片或影像通过同样装上Blue tooth系统的手机或其他设备传回指定的计算机中。PDA(Personal Digital Assistant)装上Blue tooth系统后,采用无线方式收、发E-mail甚至浏览网页将更为方便。Blue tooth的硬件电路可以做到微型化,在Headset上应用非常合适。装上Blue tooth系统的Headset可以使它和手机进行无线连接,也可以使人在小范围内自由走动地打电话、收听音乐,在较大的范围内召开电话会议。微型化、低功耗和低成本的特性给Blue tooth在人们日常生活中的应用开拓了近乎无限的空间。例如,Blue tooth构成的无线电电子锁比其它非接触式电子锁或IC锁具有更高的安全性和适用性,各种无线电遥控器(特别是汽车防盗和遥控)比红外线遥控器的功能更强大,在餐馆酒楼用膳时菜单的双向无线传输或招呼服务员提供指定的服务(如添茶、加饮料等)将更为方便等。利用蓝牙做出来的传感器可以随时监视家庭中的冰箱存量的变化,从而随时反映出用户所需要的物品,如果再连接到Internet上的话,可以实现网上购物。未来的信息家电将以Internet和家庭网络为基础、以无线连接实现双向传输,是具有一定智能的3C(Computer、Communication和Consumer)相融合的信息产品。以蓝牙技术设计的数字手机、家庭及办公室电话、小型PBX等电话系统,实现了真正意义上的个人通信。蓝牙提供了低成本、低功耗的无线接入式,顺应了现代通信技术和应用的发展潮流,在信息家电和移动通信等方面具有巨大的发展潜力。蓝牙技术自提出以来,在短短的2年内已风靡全球。根据市场调查和预测,1999年蓝牙技术的产品全球销量几乎为零,2000年猛增到3670万美元,2001年将在到亿美元,2006年可达到到亿美元;2002年,全球使用蓝牙技术的计算机外围设备将达到亿台,使用蓝牙技术笔记本电脑将达到2500万部;2003年全球90%以上的笔记本电脑将使用蓝牙技术,2006年全球将推出亿台使用蓝牙技术的信息家电。回顾无线通信的发展历程,个人通信的移动性与无缝隙覆盖多媒体综合业务需求将愈来愈突出。频谱延伸至毫米波、亚毫米波的电磁“无线光纤”乃至激光与粒子通信范畴的无线通信将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。市场是发展的驱动力。尽管我国的移动通信和互联网发展十分迅速,但我国目前的移动电话和网络用户普及率还很低,面对我国12亿人口,我国在网络规模和容量方面有很大的发展空间。同时,竞争局面的形成,促使运营企业积极拓展新业务、新应用,向用户提供丰富的选择,以满足用户多方面、多层次的需求。因此,在移动通信和互联网上的应用开发也有很大的发展潜力。我们要积极促进无线领域的科技进步、技术创新,为实现科教兴国战略,增强中华民族的综合国力,为全球信息化及经济全球化环境下的国际社会与全人类的发展而积极贡献力量。

卫星通信300字论文

你找的这类文章应该是属于综述类的文章吧~那你对应的就去找下国际航空航天科学这类的期刊文献参考呗~写论文总不是要多找文献多动笔多思考的

回老家了呵呵

在日常生活或是工作学习中,许多人都写过作文吧,作文要求篇章结构完整,一定要避免无结尾作文的出现。你所见过的作文是什么样的呢?下面是我整理的八年级作文300字7篇,仅供参考,希望能够帮助到大家。

轻轻的夏走了,正如秋轻轻地来;秋轻轻的招手,作别西天的云彩。

秋是一个美丽的季节,她拥有夏的温柔和冬的狂躁,也造就了她的柔情。

秋色

“沙沙沙,沙沙沙。”在秋风的伴奏下,“蝴蝶”开始翩翩起舞,红的、黄的、绿的、半黄半绿的。它们跟着秋风穿梭在树荫与阳光之间。好不漂亮。

秋香

走在山间的小路之中,处处弥漫着果实成熟的香味,浓浓的,甜甜的,好似棒棒糖。

田野里还有麦穗金黄色的香。从哪里你可以感受到农民们的汗水、艰辛与喜悦。

言秋,对秋的情更深更浓了。

秋思

“床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。”这是一首无人不知的诗。它陪伴着我们度过小时候。

每当九月,我要开学时,爸爸便要外出去工作了。到年底才能回来。开学时,只有我和妈妈,我会时不时的给爸爸打电话,问问他最近过的好不好,因为爸爸很忙,总是说了几句就挂了,电话结束了,可怎么也结束不了那思念的情结,秋风吹拂着我,秋月照耀着我,“但愿人长久,千里共婵娟”。

秋很美丽,她带给人们欢快,也带给人们悲伤。

就让我带着秋寻梦,

撑一支竹篙,

青草更青处漫溯

满载一船星辉

在星辉斑斓里放歌。

大气层破洞,造成严重地球暖化,为了拯救地球,我们组织了“环保小分队”让每个人能过着舒适的生活之余,也因为爱地球而提供了下一代的生活保障。

拯救地球的第一要素,就是能做好环保,资源回收再利用。再来就是要多种树、少搭乘自己的交通器具,减少对环境的污染。最后,就是要做“绿色消费”,低污染、可回收、省资源的消费,才能有健健康康的好地球。准备好了吗?环保小分队出动!

做好这些事情并不难,只是些日常生活中的举手之劳,一个微不足道、小小的动作,就足以让地球多活几年,所以自己的一举一动都很重要。要怎么样才可以加入爱环保小分队呢?只要能省资源;在家中时,尽量把电力聚集在同一个地方。低污染,骑自行车或走路去上班上课,不仅仅能减少对地球的污染,还可以多运动,有益身心健康。省资源:要随手关电灯、关水,出外时,不使家中电器开启。

地球,带给我们温暖;地球,带给我们关爱,现在地球生病了,我们要做好自己应尽的义务、责任,来帮地球有颗健康的身体,即使我们的力量很微薄,但是积沙成塔,滴水穿石,只要大家同心协力,人人都是拯救地球的大英雄!

我独自一人慢慢的徘徊在街边,独享着习习凉风。忘记痛苦与悲伤。

爱字让难以捉摸,想想自己当初的行为都会觉得自己好笑。为什么会那么傻,苦苦追求的人没有想到会有一天他会甩我离去。

人们说恋爱时的女人是傻瓜,轮到自己才深有体会。可那男人总是没有累没有失去理智的时候。

时间可以冲淡一切。可以忘记一切。只是为什么那么久了。我还是那么的想念。那么的思念。那个曾经让我伤透心的男人。在失去至爱的日子里。我几乎每天都以泪洗面。我很努力的克制自己。只是。心痛的感觉太明显了。眼泪就这样一滴一滴的流了下来。每次我很伤心

朋友的劝我去喝一杯咖啡忘记他,但是我只想去街上走走,吹吹冷风让自己牢记不在犯错。

为什么现在的我,不爱说话;为什么现在的.我,没有笑容。总是一个人傻傻地发呆。想起他,虽然我会很心痛,但是我取无法控制自己的想念。

原本以为,没有什么可怕的。可是,随着年龄的增长,我发现我错了,我所恐惧的东西有很多。其中,最为可怕的——黑暗。

无尽的黑暗里藏着许多不为人知的东西,你什么也看不见,只能靠着自己去摸索,去寻找。

我惧怕黑暗,害怕黑夜的来临。因为我知道,黑暗的力量是多么得可怕,它能够吞噬一切事物。

我也知道,我所惧怕的并不是黑暗本身,黑暗本身并不可怕,我所怕的,是一种内心的光明。

夜,深了。慢慢的长夜里,有着许多的邪恶。

显然,光明,是我们每个人所向往的。但是,真正的光明又有多少呢?

“瞎了眼,熄灭了唯一光线;手一挥,放亮了密布乌云的天;没有谁,能欺真实的视线……”《黑》这首歌,是我所喜欢的。

“心怕黑,原始的动物慈悲;人怕醉,说出了所有秘密情节……”不是这样吗?

每个人的童年都经历过幼稚无知的状态,但总有一天,你会混沌初开,发现世界真奇妙。爱因斯坦四五岁时,父亲给他一个罗盘,他对指南针精确的指向感到惊奇,由此对科学产生了兴趣。

我小的时候父亲买了一些科学杂志。我在无聊的时候,便把它当作漫画书看了一下。就因为看了这一下才使我迷上了科学,尤其是用科学发明的通信卫星,太厉害了!

一颗先进的通信卫星,可以通两路彩色电视,上百万路的电话,由此可见,它的工作范围很大。只要有三颗通信卫星,按一定的距离运行在赤道上空的轨道上,就可以形成一个统一的全球通讯网,真可谓神通广大!

卫星为什么能够进入太空呢?那是因为有运载火箭给予了它们一定的高度和速度。通信卫星的发射,不仅需要这些条件,而且对运载轨道有严格的要求。火箭只有将卫星送入离地面约35800公里的同步轨道内,通信卫星才能“老老实实”地呆在地球某一地区上空。由此可见,通信卫星的制造是一门很复杂的科学技术。

我想在不久的将来,通信事业将更加发达。那时,通信卫星的技术也自然会渐渐提高。

他们历经了一辈子的艰辛,抚育子女成长,看他们工作、结婚,只图在晚年能够安祥的度过下半辈子。他们现在已满头银发、满脸皱纹,那是岁月留给他们的礼物。这份礼物是多么的沉重,蕴含着多少辛酸与悲痛,欢喜与安慰。岁月的无情、世间的沧桑让他们已洞悉世间一切。

他们渐渐被人淡忘,因为他们不引人注目,他们习惯生活在远离人世的深山里,过着仙人般的生活。儿女来看他们时向他们诉说生活的种种不幸时,他们总会微笑着轻抚儿女的手,说:“放心吧,一切都会过去的。”渐渐的,儿女们来的次数越来越少,他们依然乐呵呵的生活着,因为他们想儿女们可能工作繁忙或不幸而减少。

他们喜欢孩子,喜欢孩子们的天真纯洁,以及心无杂念。他们喜欢给孩子们讲故事,讲过去的故事。每当自己从津津有味的思想中回过神来时,孩子已靠在他们的怀里睡着了,他们并不痛心,他们认为这是孩子可爱的表现。

他们,其实很寂寞。他们多想儿女们能来看看他们,但又怕儿女埋怨,所以一直找理由推着心里疑问。

广播里放出:“常回家……”时,他们总是泪如雨下。是啊,孩子们,该回家看看了!

今天,我们进行了一次冒险性的游戏——踩毛竹。

把毛竹两头架在课桌上,人在上面走。我们分好组,第一个上去的是调皮捣蛋的蒋文国,他不管三七二十一,一上去就来了个猛冲,毛竹上下左右猛烈地摇摆着,他控制不住,只好落下“马”来,引得大家一阵哄笑。他不甘示弱,重上毛竹,罢出“母鸡孵小鸡”的样子,将两只手臂伸开来,慢慢向前移动。走到中间,毛竹弯成了一张弓,他停在那儿,迟迟不敢抬脚。只见他身上略蹲下去,两脚略分开,慢慢向前挪动。每动一下,毛竹就摆一下,他的嘴唇咬得紧紧的,眼睛瞪得大大的,两只手的手指在微微颤抖,两条腿也在随着毛竹轻摆而发抖,脸上都出汗了,鼻尖亮亮的……大家都屏住呼吸盯着他。他像蚕一样轻爬,像微风中的树叶一样漂浮,像气功师气沉丹田一样静默,一步步慢慢儿地。慢慢儿地。慢慢儿地。轻轻地。轻轻地……走到终点。他成功了!

我这时已经等急了,一下子踩毛竹。啊!那毛竹像与我作对,忽高。忽低。忽定。忽动。真叫我无奈。我两腿发抖,牙像经不住寒冷一样上下磕起来。我硬着头皮往前走,作保护的同学们抓住我的手!又到了中间那“鬼门关”……

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