今日热搜丨相控阵天线

近年来，

卫星技术的快速发展和

地面毫米波的应用，

都对天线的重量、体积、

便携性、一体化设计等

提出了更高的要求，

特别是航天航空、中低轨卫星互联网

领域均需要智能、轻量化的天线。

电子计算机、微电子技术和

现代材料的发展，

让符合当下行业和经济发展的

相控阵天线应运而生。

什么是相控阵天线

相控阵天线由多个天线单元组成，每个单元具有独立且完整的功能，按一定的规则排列在一起，形成大的阵面后可实现更大的天线增益，从而实现快速入网和高速数据通信。

相控阵的完整表达是：相位-控制-天线阵列。通俗来说，过去的机械天线，类似收信号的“锅”，要和低轨卫星进行持续连接非常困难，因为卫星在轨道上不停地快速运动，要跟踪快速运转的卫星，并迅速从跟踪一颗卫星切换到另一颗，很难在不造成通信中断的情况下使用单个天线连续跟踪卫星。而相控阵天线，则无需机械转动，只通过遥控信号相位，就可以调整信号的方向来对准卫星，并可以实现一副天线支持多颗星同时工作，非常有利于中低轨卫星通信，其优点包括天线厚度薄、信号指向灵活迅速等。

　　（《相控阵天线》 来源：“学习强国”学习平台）

应用场景

根据具体应用场景，相控阵天线可分为雷达相控阵与通信相控阵等，如2021年天问一号探测器成功着陆火星，助力着陆的一款神器是我国自主研发的相控阵产品，属于雷达相控阵，而应用于通信卫星的相控阵天线等，属于通信相控阵。星载相控阵拥有可以快速准确改变波束方向的能力，是与地面进行通信的最佳天线，也是提高通信卫星性能、推动其便捷应用的重要方式。

随着相控阵产品更加轻量化、成本进一步降低，其将在卫星、无人机、地面通信乃至无人驾驶等各个军事、民用领域迸发出巨大价值。未来，相控阵天线有望完美融入人们生活。比如汽车的车顶就可能嵌入相控阵天线，随时与卫星进行通信；甚至在更远的未来，身上穿着的衣服可能就是计算机屏幕，而这样的衣服也很有可能嵌入了相控阵天线，进行信号的收发和探测。

研发出高质量、低成本的

相控阵天线并不容易。

问题与挑战

首先，相控阵的研发技术门槛高，天线及微波射频技术需要长期的积累沉淀；

其次，相控阵产品研制投入大，器件及供应链成熟度低；

此外，相控阵产品的工程实现涉及多个产业，实现难度大。

从全球来看，

美国与欧洲（主要是德国）

在相控阵技术方面处于领先地位。

虽然中国起步相对较晚，

但发展十分迅速。

部署与实践

空中上网再升级 国内首款相控阵天线机载Ka宽带卫星通信系统发布

2021年，第十三届中国国际航空航天博览会（中国航展）期间，中国电子科技集团有限公司下属中电科航空电子有限公司发布了国内首款采用相控阵天线的机载Ka宽带卫星通信系统，实现了中国民机产品在该领域“零”的突破。该系统适用于未来低轨卫星网络，在航空公司降低运营成本、改善乘客体验、适应卫星互联新技术方面优势明显。

卫星民企九天微星发布5G卫星关键技术“多波束相控阵天线”

2021年，在2021中关村论坛的新技术新产品首发与推介大会上，商业卫星企业北京九天微星科技发展有限公司发布了新一代星载多波束相控阵天线。多波束相控阵是5G卫星通信系统的核心技术之一，通过数字控制的方式，让天线系统可以同时接收或者发射来自不同方向的无线信号，比传统天线的波束切换速度显著提高，使用寿命更长，自重更轻。通过对多个方向上的用户同时进行服务，多波束数字相控阵能够让卫星的通信容量成倍增长。

第五届卫星通信相控阵天线技术研讨会召开

2021年10月13-14日，由中国通信学会卫星通信委员会主办、成都迅翼卫通科技有限公司协办的第五届卫星通信相控阵天线技术研讨会在成都召开。本次大会的主题为“卫星通信相控阵天线技术与应用”。会上，专家就“卫星通信相控阵技术演进”“相控阵终端天线关键技术指标及测试方法研究”“卫星通信地面终端相控阵天线设计与发展”和“宽带相控阵天线技术”等主题进行了阐述，并展示了相关的最新研究成果。

来源丨综合《环球》杂志、新华社、经济日报等