海事衛星天通一號

關穎　魏鑫

2016年8月16日，由航天五院西安分院研制的中國版海事衛星“天通一號”有效載荷正式開通，衛星功能被“激活”，標志著這顆衛星開始正式為中國國土及周邊海域的各類手持和小移動終端提供語音和數據通信服務。西安“智造”又一次閃耀太空。

有效載荷系統

包含幾百路衛星通信轉發器

有效載荷是決定衛星能否成功應用的關鍵系統，在“天通一號”衛星上，有效載荷系統包含了幾百路衛星通信轉發器、形成了幾百個點波束，能夠實現業務的自主動態分配，系統功能和集成復雜，新技術含量大，配套的單機產品數量多，僅功能復雜的微波集成電路模塊就有2000多塊。

針對如此復雜的系統，在衛星產品研制之初，西安分院率先采用了三維數字化設計，有效解決了復雜的系統集成，創新性地采用高密度分組集成的機電熱一體化設計，使一臺單機可以實現過去多臺單機才能實現的功能，有效提高了衛星效能。在研制過程中，對原材料、元器件、制造、調測試及試驗等過程進行了嚴格的一致性控制，確保了產品性能滿足極其苛刻的一致性要求。

大型可展開天線

“控得住，展得開。瞄得準”

要實現衛星的移動通信，首先要解決的是通信能力和通信容量的問題。在通信衛星上，只有衛星天線越大，地面手持的手機通信終端的小型化、靈便性、機動性才有保障。大型可展開天線作為通信信號收發的重要裝置，成為整個研制任務的重中之重。

西安分院作為國內最具實力的星載天線研制單位，承擔了大天線的研制任務。星載大型可展開天線由于研制技術跨度大、結構復雜、試驗驗證難度大，其研制能力成為國際航天衡量衛星研制能力的重要指標之一。

“控得住，展得開，瞄得準”，這是對星載大型可展開天線應用的要求。西安分院采用了多項最新技術，有效提升了大型可展開天線的研制水平，通過大型可展開天線可以使衛星實現實時的大范圍信號覆蓋。

視頻、語音通話

發短信、發微信都能辦到

“天通一號”衛星一方面工作在低頻段，信號傳輸損耗小、雨衰小，系統設計性能夠有效保證通信質量，另一方面采用通信衛星頻率復用技術和星載大型可展開天線，大大地提升了衛星接收信號的靈敏度，也極大地提高了衛星通信的容量。

在衛星高靈敏度工作的背后，是西安分院成功攻破低無源互調（PIM）這一困擾當今國際宇航界技術難題的結果。無源互調指天線在大功率發射的同時，由于接收靈敏度高，發射產生的雜波會落入接收通道，形成自身干擾，影響通信能力，嚴重時會使衛星接收系統失效。西安分院經過六年艱辛磨礪，采用無源互調綜合抑制手段，成功解決了這一難題。

將來有望實現

天涯海角無縫通信

“天通一號”衛星的技術指標與能力水平，已經達到了國際第三代移動通信衛星水平，填補了中國在衛星移動通信領域的空白，推動了衛星通信產業的升級，標志著我國已經掌握了地球同步軌道移動通信衛星研制的核心技術。

隨著“天通一號”衛星的發射，未來中國的移動通信模式或許將發生根本性改變。在不久的將來，帶上具有衛星移動通信功能的手機，我們可以實現天涯海角的無縫通信。