空間大型可展開天線,是通信衛星天線的一種,特點是具有展開功能,可形成大口徑天線,主要應用在太空環境下。空間大型可展開天線是多種航天器無線通信系統不可或缺的組成部分,是通信衛星天線的發展方向,在通信、航天領域成為研究熱點。
為探索太空,全球航天技術不斷進步,衛星通信技術也隨之不斷提升,早期,通信衛星天線采用反射面天線,目前反射面天線仍是主流通信衛星天線形式。由于在衛星通信領域,單維信息處理向多維信息處理拓展是發展趨勢,因此信號強度、信號質量、通信能力等要求不斷提高,就需要大口徑天線。但受到火箭運載能力、發射費用等因素影響,大口徑天線難以直接發射升空,因此必須采用可展開天線。
空間大型可展開天線具有口徑大、結構復雜、強度高且柔性大、易于展開、信號接受范圍寬、響應速度快、精度高等特點,其設計與傳統天線相比存在較多不同,例如其反射面為空間曲面而不是平面,因此研制難度極大。現階段在全球范圍內,僅有美國、俄羅斯、日本、中國等少數國家成功研制空間大型可展開天線。在美國,空間大型可展開天線研制企業主要有HARISS、ASTRO AEROSPACE等。
近年來,我國航天產業發展迅速,推動通信衛星天線研發實力不斷增強。我國于2023年8月成功發射的陸地探測四號01星,創新突破了多項關鍵技術,其裝載了大型環形合成孔徑雷達天線,即是一種空間大型可展開天線,采用極細金屬鉬單絲編織而成,是目前我國口徑最大、結構最復雜、展開環節最多的天線,兼具輕、大、強特性。
新思界
行業分析人士表示,我國空間大型可展開天線相關研究機構主要有哈爾濱工業大學、上海衛星工程研究所、中國空間技術研究院西安分院、湖南航天環宇通信科技股份有限公司等。我國政府對航天產業發展極為重視,北斗衛星、探月工程、空間站、火星探測等計劃相繼開展,均需要采用通信衛星天線,空間大型可展開天線作為發展趨勢,擁有巨大研究與應用價值。