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1、日本卫星通信天线的现状与发展动向t51.999年第2期空间电子技术51E｛本卫星通信天线的现状与发展动向寇艳玲编译（西北电子设备研究所，西安710065）,1?摘要奉文介绍日木卫星通信用星载天线地珠站天线及移动终端天线的发展变化，目前日本NTT卫星通信业务应用的无线,最后指出卫星通信天线的发展动向主题词卫星通信星栽天线地球站天线移动站天线多波束炙线1引言卫星通信天线是利用卫星提供通信业务所需要的星载天线,地球站天线及移动终端天线的总称卫星通信业务的发展从最初的国际通信开始，到远区域通信,灾害时的应急通信，目前已崩于电话中
2、继和广播电视中继等•随着光纤网络的发展多媒体时代的到来，移动通信开妇迅翅发展，卫星通信的用途和利用形式日益多样化•日木除以前的静止轨道卫星通信外，目前已选军低轨道卫星通信.伴随着卫星通信业务的扩展和备种应用的兴起，卫星通信用天线技术也不断发展,开发了各种用途不同口径的天线.2卫星通信天线的发展变化图1给出了日木卫星通信用星载天线和地球站天级口径的变迁.以前.人们〜谈起卫星通信天线，就自然地联想起数米到数十米的大口径地球站天线,而现在,40cm到2m口径的地球站天线已不鲜见•与此相反，星载天线口径则从数米向数十米发展.丽从
3、技术方面看天线的发展，图2给出了其发展过程•星载天线从采用1枚厦向镜天线发展到采用多枚来完成使命，还从成形波束向多波束天线发展，展开型网状天线技术也得到深人的发展.地球站天线从最初的大型轴对称天线到降低干扰的偏置天线，现已发展到可同时与多个卫星通讯的多波束天线.最近，伴随着小型化趋势，可移动的简单地球站正在兴起.移动终端天线除船舶通信用船载站天线外,还发展了车载终端田1里栽与地球站晶线口径的赶展变化疼挂据掘.俊和•情鞭通信电夏主南于十技衙4斯里通信用丁亍十j.EEEJal〜anl998LU缩舞①收稿口期:1999一050
4、452空间电子技术1999年第2期站天线，传送数据等的便携式天线.另外，随着低轨道卫星通信系统的实用化，日本一虫曹企业正在开发各种类型的便携式终端天线.…}…一生翌超整〜一)'—*地球站天线—I莉而一哥磊甄——]——I偏置无线[二二疆蔓二两一197019801990丘图2从技术看星戡与地球站天线的发展变化3日本现行的卫星通信天线3.1星载天线H本电报电话公司NTT目前开展卫星通信业务所用的通信卫星是1995年8月和1996年2月分别发射的两颗静止卫星N—STARN—S1,AR在轨道上的外观图与天线配置见图3所示•其位置为
5、静止轨道东经132平-136.,卫星在轨全长为27.3m,在轨的初始重量为2吨，是采用三轴姿态稳定控制方式的大型通信卫星•为实理4柿频率的通信,3副大型通信反向镜分别设置在星体指向地球一侧和东西两侧•提供通信所需功率的大型太阳电池帆板位于星体的南北两侧.N—STAR星上搭载的通信系统有s频段(2.6/2.5GHZ)多波束,c频段(6/4GHz)成形波束,Ks频段(30/20GHZ)成形波束,Ku频段(14112G}k)成形波束和Ka频段多波束即4频率,5种类型的通信设备.该卫星采用儿个频率共用一个主反射镜，总共采用了3个
6、主反射镜•在主反射器和馈源Z间加了一块可透射某些频率波而反射其它频率波的频率选择面来达到两频段共用一个主反射镜的目的•解决了星载天线大型化与轻量化的矛盾，便于卫星搭载.图3所示的Kufs频段天线系统由有效口径为2.6m的主反射镜,频率选择面,Ku频段馈源和s频段馈源构成•频率选择面采用反射Ku频段电波而透射S频段电波的设计方案・Ku频段馈源采用喇叭天线•为实现与日本国形状吻合的有效成形波束,对主反射而进行了镜面修正•另外,S频段馈源采用几个螺旋天线.利用偏焦馈电来实现多波束.这种KLI/S双频段星载天线，在Ku频段利用有
7、平面反射镜的修止型偏置反射镜方式实现成形波柬,在S频段利用偏焦馈电偏置反射镜方式实现多波束.S频段天线系统则由有效口径为2.6m的主反射镜,S频段频率选择面,c频段馈源和S频段馈源构成•频率选择面反射S频段波，透射c频段波.c频段馈源采用喇叭天线，根据激励振幅和相位优化实现覆盖日本的成形波束另一方而・s频段与上述的Ku/S频段天线样，以几个螺旋天线为馈源,利用偏焦馈电实现多波束.1999年第2期冠艳玲:日本卫星通信天线的现状与发展动向53Ka频段天线为偏置双反射镜结构,由有效口径为2.2m的主反射镜,30/20GHz频率
8、选择副反躯镜,30GHz频段馈源和20GHz频段馈源构成.两频段馈源采用各自不同的喇叭阵+副反射镜由前后重叠的2个副反射面构成.前面的反射镜反射20GHz频段，透射30GHz频段菠•透过的30GHz频段波由后面的反射镜反射.前后反射镜反射的各个渡束的焦点不同+使两频段馈源可以分置.每个馈源都可以形成多波束和成形波束.
