kg@n衛(wèi)星通信新技術(shù)(編輯修改稿)
2025-08-09 20:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 來的通信衛(wèi)星和衛(wèi)星通信發(fā)生深刻的影響。氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的作用主要用于衛(wèi)星的軌道位置保持和機(jī)動(dòng)控制。目前，衛(wèi)星采用的幾種不同的發(fā)動(dòng)機(jī)比沖的性能如下：雙組元發(fā)動(dòng)機(jī)（BIPROPELLENT） 285秒弧度噴汽發(fā)動(dòng)機(jī)（ARCJET） 550秒穩(wěn)態(tài)等粒子發(fā)動(dòng)機(jī)（STATTONARY PLASMA） 1500秒氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)（XENON ION PROPULTION）25厘米，160mN氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī) 3800秒，（功耗4500W）2030厘米，25mN氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī) 2900秒，（功耗620W）由上可看出：氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖是雙組元發(fā)動(dòng)機(jī)的12倍。比沖是推進(jìn)效能的衡量指標(biāo)，對(duì)于相同的衛(wèi)星來說，采用氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)只需比雙組元推進(jìn)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(dòng)機(jī)是由4個(gè)氙氣罐（2：2備份）和2個(gè)功率處理器組成，來完成衛(wèi)星的軌道位置保持。 Kg燃料，每年衛(wèi)星軌道保持僅消耗5 Kg燃料。對(duì)于一顆15年壽命的衛(wèi)星，采用氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)將節(jié)省90%的推進(jìn)劑質(zhì)量，約280Kg~350 Kg。由此，可大大節(jié)省衛(wèi)星的發(fā)射價(jià)格，或可用于增加更多的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，或用來延長(zhǎng)衛(wèi)星的壽命，從而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)速度更快，因而產(chǎn)生更高的推力，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的比沖更大。當(dāng)使用25厘米的160mN的氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，每天僅工作30分鐘，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(dòng)機(jī)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(diǎn)，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ETSETSCOMETS衛(wèi)星及XMGALAXY和PANAMSAT等衛(wèi)星，已是經(jīng)過多次飛行驗(yàn)證的完全成熟、可靠的衛(wèi)星產(chǎn)品。2. 2高效率太陽(yáng)電池和蓄電池技術(shù) 衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)得以突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同樣得益于衛(wèi)星電源技術(shù)的發(fā)展。硅太陽(yáng)電池一直在衛(wèi)星太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)和使用中占有主要地位，但隨著用戶對(duì)衛(wèi)星使用要求的不斷提高，尤其是對(duì)中、高軌道移動(dòng)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(yáng)電池，包括常規(guī)的砷化鎵太陽(yáng)電池，雙節(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池和多節(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池。硅太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率為14%，而砷化鎵太陽(yáng)電池、%、23%和30%以上。同時(shí)，在兩太陽(yáng)電池翼的兩邊，都安裝有角狀太陽(yáng)能反光板，從而使陽(yáng)光更多地聚集在太陽(yáng)電池板上，利用相同面積的太陽(yáng)翼，便可得到高得多的能源功率。從而為大功率衛(wèi)星平臺(tái)（10000瓦15000瓦）的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，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。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(diǎn)波束技術(shù) 通信衛(wèi)星通信天線的發(fā)展，經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單天線（標(biāo)準(zhǔn)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(gè)人移動(dòng)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(jì)。這種天線技術(shù)不僅已用于大多數(shù)通信衛(wèi)星，同時(shí)也被世界上各主要的衛(wèi)星天線制造商所掌握。 而支持個(gè)人移動(dòng)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)
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