自從1963年發(fā)射第一顆“晨鳥”衛(wèi)星以來，隨著衛(wèi)星通信、廣播業(yè)務(wù)的不斷(編輯修改稿)
2024-10-10 19:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 氙粒子發(fā)動機技術(shù) 氙粒子發(fā)動機的出現(xiàn)，可以稱得上是衛(wèi)星研制歷史上一次革命性的 突破。 氙粒子發(fā)動機的作用主要用于衛(wèi)星的軌道位置保持和機動控制。目前，衛(wèi)星采用的幾種不同的發(fā)動機比沖的性能如下： 雙組元發(fā)動機（ BIPROPELLENT） 285秒 弧度噴汽發(fā)動機（ ARCJET） 550秒 穩(wěn)態(tài)等粒子發(fā)動機（ STATTONARY PLASMA） 1500秒 氙粒子發(fā)動機（ XENON ION PROPULTION） 25厘米， 160mN氙粒子發(fā)動機 3800秒，（功耗 4500W） 2030厘米， 25mN氙粒子發(fā)動機 2900秒，（功耗 620W） 由上可看出：氙粒子發(fā)動機的比沖是雙組元發(fā)動機的 12倍。比沖是推進效能的衡量指標，對于相同的衛(wèi)星來說，采用氙粒子發(fā)動機只需比雙組元推進系統(tǒng)少得多的燃料即可完成衛(wèi)星的姿、軌控。通常，一顆衛(wèi)星的氙粒子發(fā)動機是由 4 個氙氣罐（ 2： 2 備份）和 2 個功率處理器組成，來完成衛(wèi)星的軌道位置保持。每個氙粒子發(fā)動機每年僅消耗 Kg燃料，每年衛(wèi)星軌道保持僅消耗 5 Kg燃料。對于一顆 15年壽命的衛(wèi)星，采用氙粒子發(fā)動機將節(jié)省21世紀通信衛(wèi)星的發(fā)展和新技術(shù) Sino Satellite Communications Company Limited 5 90%的推進劑質(zhì)量，約 280Kg?350 Kg。由此，可大大節(jié)省衛(wèi)星的發(fā)射價格，或可用于增加更多的衛(wèi)星轉(zhuǎn) 發(fā)器，或用來延長衛(wèi)星的壽命，從而帶來巨大的經(jīng)濟效益。 氙粒子發(fā)動機雖然功耗大，但完全不影響衛(wèi)星有效載荷的工作，而且功率大，意味著氙粒子運動速度更快，因而產(chǎn)生更高的推力，發(fā)動機產(chǎn)生的比沖更大。當使用 25厘米的 160mN的氙粒子發(fā)動機時，每天僅工作 30 分鐘，就可以將衛(wèi)星的軌道位置保持精度提高到 度，從而可以有效地用于多星共位工作的衛(wèi)星軌位的保持和控制。 氙粒子發(fā)動機的研制源于 80年代中期，通過研究發(fā)現(xiàn)在所有的惰性氣體中，氙粒子可產(chǎn)生更大的推力，且由于他的惰性特點，使得它既不易腐蝕，又安全。 90 年代 中期已開始使用在各種不同的衛(wèi)星上，如日本的 ETS ETS COMETS衛(wèi)星及 XM GALAXY和 PANAMSAT等衛(wèi)星，已是經(jīng)過多次飛行驗證的完全成熟、可靠的衛(wèi)星產(chǎn)品。 2. 2 高效率太陽電池和蓄電池技術(shù) 衛(wèi)星平臺技術(shù)得以突飛猛進的發(fā)展，同樣得益于衛(wèi)星電源技術(shù)的發(fā)展。 硅太陽電池一直在衛(wèi)星太陽能電池的設(shè)計和使用中占有主要地位，但隨著用戶對衛(wèi)星使用要求的不斷提高，尤其是對中、高軌道移動通信、衛(wèi)星直播電視以及多頻段、多功能綜合衛(wèi)星的要求，目前一種新的高效電池正在越來越多的衛(wèi)星投入使用。這就是砷化鎵 太陽電池，包括常規(guī)的砷化鎵太陽電池，雙節(jié)砷化鎵太陽電池和多節(jié)砷化鎵太陽電池。硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率為 14%，而砷化鎵太陽電池、雙節(jié)砷化鎵太陽電池和多節(jié)砷化鎵太陽電池的轉(zhuǎn)換效率分別可達到 %、 23%和 30%以上。同時，在兩太陽電池翼的兩邊，都安裝有角狀太陽能反光板，從而使陽光更多地聚集在太陽電池板上，利用相同面積的太陽翼，便可得到高得多的能源功率。從而為大功率衛(wèi)星平臺（ 10000瓦 15000瓦）的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。 同時，為保證衛(wèi)星在地影中的高效工作，一種效率高、體積小、重量輕，具有 充電能力的 鋰粒子蓄電池也開始使用在衛(wèi)星能源分系統(tǒng)上。鋰粒子蓄電池與鎳氫蓄電池相比，功率能力密度將提高 1倍。 3. 3 大天線和多點波束技術(shù) 通信衛(wèi)星通信天線的發(fā)展，經(jīng)歷了從簡單天線（標準圓或橢圓波束）、賦形天線（多饋源波束賦形到反射器賦形）和為支持個人移動通信而研制的多波束成型大天線。 目前，全球波束仍采用圓波束；區(qū)域通信大多采用雙柵、正交、單饋源、反射器賦形的天線設(shè)計。這種天線技術(shù)不僅已用于大多數(shù)通信衛(wèi)星，同時也被世界上各主要的衛(wèi)星天線制造商所掌握。 而支持個人移動通信而研制的多波束成型大天線，目前也已開始在 研制、使用。主要的衛(wèi)星有 THURYA衛(wèi)星 ASES衛(wèi)星。 THURYU衛(wèi)星
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