【技术】详解基于相控阵天线和星上处理技术的数字通信载荷

时间： 2022-12-23 来源：银河航天公众号

近日AST公司成功发射了一颗在轨测试卫星BlueWalker-3(BW3)。

卫星天线展开竟超过64平方米这个“两居室”房间大小的相控阵天线引起了全球的关注

本文要介绍一种基于相控阵天线和星上处理技术的数字通信载荷。它让通信卫星逐渐变成太空通信计算机，使通信系统中原本在地面完成的各类功能都直接在通信卫星上实现，相当于把“基站”搬上天。

同时，参考摩尔定律数字通信载荷的处理能力会飞速提升且成本越来越低，支持软件定义和在轨重构，灵活性增强，使卫星通信应用发展进入新阶段。

早期通信卫星的通信过程在没有数字通信载荷的时候可以这样理解，就拿甲乙运输包裹举例，甲想把包裹运送给乙需要以下过程，这个过程叫做透明转发。

卫星之间没有星间链路，卫星互联必须通过地面网络完成其实是两张网。

基于摩尔定律由各类芯片(包括CPU、FPGA)组成的硬件平台性能加速提升高效、低成本的星上处理成为可能。

在这个阶段还是拿甲乙运输包裹举例：

卫星通过对海量用户信息的分析、处理可以把不同的业务请求分类并优化传输通道效率。

这是近几年通信界的重点发展方向根据公开信息推测“星链”(Starlink)的第二代星座产品就采用了这种模式

说完了星上处理接下来从相控阵天线角度来谈数字通信载荷。

遵循摩尔定律的迭代趋势：

比如，文章开头提到的AST公司此前曾声称其卫星的相控阵天线后续将由64平方米增大至900平方米。

虽然，宇航产品有特殊的属性，不会和地面规律完全一致,但是数字通信载荷的能力也有望突飞猛进

可以预见，随着星上处理和相控阵天线等数字通信载荷技术的发展,通信卫星的能力将不断突破，更强大的天地一体化网络有望在不久的将来给人类带来便捷、智能、无所不在的信息服务。

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