随着6G技术的深入研发,空天地一体化网络体系正逐步从概念走向现实,其中低轨卫星互联网作为该体系的核心组成部分,正吸引着全球通信领域的广泛关注。低轨卫星通信载荷,作为卫星系统的“心脏”,其技术水平的每一次跃升都直接关系到卫星通信的质量、带宽以及应用领域的拓展,对整个卫星通信产业的未来发展具有深远影响。
在低轨卫星星座组网的全球竞赛中,通信天线作为卫星的关键载荷,其性能直接决定了卫星通信的覆盖范围和数据传输能力。银河航天联合创始人、CTO朱正贤在接受采访时指出,天线技术的持续创新与突破是实现卫星天线批量生产、加速卫星互联网部署的关键。当前,全球卫星通信载荷的性能提升主要聚焦于天线与信号处理两大核心领域,天线正朝着大口径、多波束方向发展,以满足日益增长的通信需求。
朱正贤进一步解释,卫星通信载荷技术的提升是一个系统工程,涉及集成度、效率、轻量化等多个方面的优化。这些优化措施的实现,离不开芯片技术的迭代升级,以及结构材料、散热能力等整阵集成技术的突破。他透露,我国在低轨卫星通信载荷技术方面已取得显著进展,技术发展水平已接近地面移动通信系统,与5G技术发展同步,更是6G技术的“排头兵”。在宽带传输、手机直连等主流应用场景中,卫星通信的容量和使用便捷性已与地面移动通信基本相当。
在6G空天地一体化网络的发展趋势下,卫星通信技术更加注重“通、导、感、算”的融合。朱正贤表示,低轨卫星因其时延小、路径损耗小等优势,在手机直连卫星通信方面展现出巨大潜力,将成为6G时代天基卫星通信网络的新亮点和必备能力。随着技术的不断进步,低轨卫星通信载荷还将支撑太空算力等新兴需求的落地。
相控阵天线技术作为卫星互联网建设的关键要素,其批量研制对于提升卫星互联网星座整体通信能力至关重要。朱正贤介绍,相控阵天线正朝着“高集成+多波束+大带宽+低功耗+智能化+低成本+高可靠性”的方向演进。在手机直连卫星场景中,相控阵天线技术发挥着不可替代的作用。由于普通手机终端发射功率和信号接收能力有限,需要大型相控阵天线来弥补性能差距。银河航天已在相控阵天线技术方面取得突破,完成了25平方米级产品全信息流数字化技术的应用,并在载荷轻量化方面取得显著进展,重量已降至25公斤/平方米,降幅近30%。同时,在功耗控制方面也取得了显著成效,同等工况下整体功耗降幅可达30%。
面对国内低轨卫星星座批量发射、在轨部署的现实需求,朱正贤认为,未来卫星通信载荷将向智能化方向演进,以适应多品种、小批量的产品生产需求。技术智能化的特点能够更好地支撑产品快速迭代,满足市场多样化的需求。软件智能设计、人工智能技术的普及也在重塑包括卫星载荷研发在内的整个高端制造体系。
在推动国内低轨卫星通信载荷技术持续迭代的道路上,朱正贤强调,需要充分整合商业航天领域的企业资源,依托本土完整的工业基础体系,推动商业航天供应链的开放与融合。同时,通过不断融合地面工业制造体系,加速构建新型商业航天产业生态。他指出,未来卫星通信载荷技术攻关的重点领域除大尺寸天线外,还包括在轨展开技术、散热技术以及通信载荷处理能力等,这对芯片的集成度与运算性能提出了更高要求。