> 数据图表我想了解一下2.2.1 上游:卫星载荷包括天线和转发器两部分2025-3-32.2.1 上游:卫星载荷包括天线和转发器两部分u 卫星制造包括卫星载荷和卫星平台两大部分,考虑到通信卫星是未来的主要趋势,本文重点分析通信卫星的构造。通信卫星载荷包括天线分系统和转发器分系统,天线分系统重要技术为有源相控阵、关键部件为T/R组件,转发器分系统重要技术为星上处理技术、关键部件为功率放大器。卫星载荷天线分系统(实现空间中的电磁波信号与电缆中的电信号的转换)l 分类:按波束分类,可分为全向天线、全球波束天线、半球波束天线、区域波束天线、点波束天线、多波束天线、可重构波束天线。按功能分类,可分为接收天线和发射天线。接收天线负责接收地球站发送的上行信号,将接收的空间电磁波信号转换为电信号送至转发器的接收分机,发射天线将来自转发器末级功放分机的电信号转换为空间电磁波信号发送至地球站。l 主流趋势-有源相控阵天线:星载天线经历了从简单天线(标准圆或椭圆波束)、赋形天线(多馈源波束赋形和反射器赋形)到多波束天线MBA(大型可展开天线和相控阵天线)的发展历程。多波束天线具有高增益、高频谱利用率、覆盖区域大、调控灵活性强等优点,是主流关键技术,包括反射面、透镜和相控阵三类,其中相控阵天线是以列阵天线为基础的天线技术,是通信卫星天线的重点研究方向。相控阵天线以一定数量的离散天线在空间中形成一定排列形状,每个天线单元独立控制其单元幅度及相位激励,可通过电子手段使得波束旋转实现扫描,过程无须机械移动,具有高可靠、高抗干扰、能独立控制多波束等优点。低轨通信卫星轨道较低、视角宽,要求天线具备较大扫描角及较强抗干扰能力,使得相控阵天线具有关键替代意义。相控阵天线可分为有源和无源两类,无源相控阵天线采用集中式发射机,有源相控阵采用分布式发射机,在每个天线单元中设置独立T/R组件,每个单元可以独立收发,在带宽、信号处理、冗余度上优势明显。l 关键部件-T/R组件:有源相控阵天线由T/R组件、阵列单元、馈电网络、移相器和波控系统五部分组成,其中T/R组件是关键组件,包含发射(T)及接收(R)两部分。T/R芯片是T/R组件中最核心的价值及技术环节。T/R模块的基本芯片集成了3个MMICs芯片,包括1个高功率放大器芯片、1个低噪声放大器加保护电路芯片、1个可调增益的放大器和可调移相器芯片以及1个数字控制电路(VLSI)。转发器分系统(接收来自地面的微弱信号,并将信号变换到下行信号和合适的功率电平上)l 分类:根据处理信号的方式,可分为透明转发器和处理转发器。透明弯管转发器由分路器及低噪声放大器构成,不含星上处理器,没有信号处理功能,主要用于窄带移动卫星。处理转发器主要组件包含微波接收机(通信转发器中的宽带设备)、功率放大器及输入/输出多工器(实现通信通道化、对不同频率的信号进行分路及合成,输入多工器将接收机的宽带信号分成若干窄带信号、逐个放大,输出多工器将放大后的信号进行合波并去除谐波及杂波,送到电源馈线系统),含有星上处理器,在高通量卫星中被广泛采用。l 主流趋势-星上处理技术:星上处理器可在星上直接对信号进行模数转化、路由分配及频率转换,随着宽带业务需求越来越广泛,卫星星上处理和交换技术将更多地应用于转发器的设计中。l 关键部件-功率放大器:放大器是转发器中最核心的器件,目前用于通信卫星的放大器有真空和固态两种。固态功率体积小、功耗低、寿命长但输出功率较低,较多用于低频波段;真空器件包括行波管、速调管和磁控管,其中行波管放大器因带宽高、放大倍数高为高频波段的主流应用。行波管放大器(TWTA)的主要构成为行波管(TWT)及电子功率调节器(EPC)。其中,行波管TWT是高功率射频的输出单元,负责将微弱的微波输入信号放大至规定功率;EPC负责为行波管提供稳定电压。资料来源:搜狐、博客园、《卫星通信技术》(张洪太等)、《新基建与高质量发展研究》(孙克强等)、国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明 19国海证券综合其他