我国首颗超百G容量的Ka频段高通量卫星成功定点

近日，中国首颗超百G容量的Ka频段高通量卫星——中星26号卫星成功定点。这颗卫星将全面开启我国卫星互联网服务新时代。

▲ 2月23日，长征三号乙运载火箭成功发射中星26号卫星（车元元 摄）

中国航天科技集团有限公司五院中星26号卫星总指挥魏强介绍，卫星配置94个用户波束和11个信关波束，覆盖了中国全境及周边区域，将为固定终端、车载终端、船载终端、机载终端等提供高速宽带接入服务。

中星26号卫星是航天科技集团所属中国卫通采购的通信卫星，是国务院颁布的国家民用空间基础设施中长期规划中高通量卫星网络资源的重要组成部分。

中国卫通中星26号卫星工程系统总设计师姚发海介绍，卫星在轨投入运行后，将与中星16号、中星19号组成Ka频段高通量卫星应用系统网络，可为满足国内中资企业“走出去”互联网需求提供有效的通信技术手段，可广泛应用于机载、船载、陆地移动工具等互联网服务，以及应急、专网、电信普遍服务、泛在物联等业务，同时可为国家建立“一带一路”空间信息走廊提供有力支撑。

中星26号卫星强在哪？

2017年4月，我国成功发射了首颗完全自主研发的Ka频段高通量卫星——中星16号卫星，打破了国外全球先进卫星通信技术的垄断，我国高通量卫星互联网实现了零的突破。

在姚发海看来，如今中星26号卫星的亮相，意味着我国高通量卫星发展向前扎实地迈进了一大步、跃上了新台阶。

中星26号卫星总设计师王凤春介绍，中星16号卫星采用东方红三号B平台研制，而中星26号卫星采用东方红四号增强型平台研制，其承载能力更强。

相比于中星16号卫星，中星26号卫星能力更强，使用范围更广，支持用户数量更多，速率更高，可以说实现了“升级换代”，将为用户带来更佳体验。

▲ 卫星转运（高剑 摄）

同时，中星26号卫星也是目前国产化率最高的高通量卫星。

与基于东方红四号增强型研制的其他民商用卫星相比，中星26号卫星的载荷产品国产化率提高了1倍以上，处于领先地位。

在研制过程中，研制团队自主创新、集智攻关，实现Ka频段第四代低噪放、Ka频段变频器、低噪放电源以及3种Ka频段顺序式微波开关等6种产品国产化。

这6种产品性能达到了国际先进水平，已列入五院有效载荷产品型谱，实现自主可控，全面提升了载荷国产化水平。

“Ka频段有效载荷是研制的一大难点。以Ka频段顺序式波导开关为例，设计、仿真、工艺实现，每一步都不容易。产品最后通过鉴定，性能达到国际领先，那一刻令人难忘。这样的兴奋和感动贯穿于研制过程中解决每个难题的时刻。”王凤春说。

超百G容量高通量卫星是如何炼成的？

要实现高通量目标，星地一体化设计至关重要。卫星与地面应用系统联合设计，才能让整个星地系统性能最优。

王凤春介绍，自项目启动之时，研制团队与用户方联合开展设计，基于不同区域的业务需求，优化卫星用户波束宽度、带宽分配和信关站选址等系统指标，星地系统的设计和运营服务整体性能大幅提升。

中星26号卫星国内首次全面使用27～30GHz频段，相比以往通信卫星频率扩宽了500MHz。频率扩宽，能让卫星通信能力更强，却也对接收系统的性能提出了更高要求。

对此，团队一方面优化和迭代载荷频率计划，合理进行带宽分配及频率复用，确保载荷获得最佳载干比、系统性能最优；另一方面突破了超宽带低PIM一体化馈源设计、超宽带低噪声接收等新技术，大幅提升载荷性能。

翻开载荷舱示意图可以看到，在有限的空间内，无数波导和电缆密密麻麻而又整齐有序地安装排列，几乎快要占据全部空间，这一画面直观展现出了中星26号卫星的布局之精细、技术之复杂。

中星26号卫星的载荷单机、射频电线和波导数量众多，相比基于东方红四号增强型平台的大部分其他民商用卫星，提升1倍以上，创国内新高。

中星26号卫星总体主任设计师徐春生介绍，卫星载荷舱的设计历经多轮迭代，历时一年左右。团队为每一台产品建立了数字模型，采用载荷链路与布局三维异地联动设计等方法解决了高密度、多波束复杂链路的布局设计难题，为高通量卫星的高难度布局设计构建了技术基线。

▲ 卫星吊装（高剑 摄）

中星26号卫星研制工作始于2019年年底，于2023年年初发射，研制周期与新冠肺炎疫情时期高度重合。最终团队圆满完成任务，卫星指标没有一项超差，全部优于或满足用户要求。

“3年来与设计师一起摸爬滚打，可以自豪地说，中星26号卫星研制队伍是一支非常优秀的队伍，秉承航天严慎细实的工作作风，技术水平过硬，践行无私奉献的精神，克服了新冠疫情对研制工作带来的较大影响，实现了卫星研制与防疫的双胜利！”王凤春说。

首张高通量卫星应用网将融入各行各业

中星26号卫星发射后还将与中国卫通现有的中星16号、中星19号两颗高通量卫星共同组网，为用户提供高速组网通信服务以及卫星互联网接入等服务，为国家的数字经济发展筑牢基础网络能力。

“3颗高通量卫星组网的概念，是指单一卫星的网络服务能力相互统筹、相互融合。我们将通过中国卫通打造的全新高通量卫星地面应用平台，对不同轨道位置、不同服务目标区域的卫星进行资源接续融合，整合统筹，形成一张覆盖面更大、能力更强的高通量卫星应用网络，为用户提供所需的全程全网服务。”姚发海说。

这张应用网组成后，3颗高通量卫星宽带互联网业务相通，分工各有侧重。这张网在应急、航空、航海、能源、林草、交通、地质、环境、电信普遍服务等行业均可以提供专业的场景化服务。

例如，在去年四川芦山地震、四川泸定地震等灾害救援中，中星16号高通量卫星网络都发挥了重要的作用。

在救援现场无地面通信网络的情况下，通过卫星网络快速搭建应急指挥系统通信网络以及局部地面移动通信网络，可以保障应急通信、指挥调度的需求。

▲ 合罩（高剑 摄）

在航空和航海领域，飞机、船舶在安装部署机载、船载终端后，可以依托高通量卫星网络与地面通信网络实时连接，为工作人员及乘客提供安全可靠的通信和互联网接入服务。

面向林草行业资源及生态监测、火灾预警、应急处置等核心业务，这张高通量卫星应用网能够以大容量卫星通信网络为核心，融合导航、遥感卫星技术，形成常态化的资源和生态监测能力，为林草等行业的精细化管理与协同应用提供支撑。

针对边远地区地面宽带网络覆盖较弱的问题，高通量卫星网络以其广覆盖、易接入等优势，可以为百姓生活提供广泛的远程教育、远程医疗服务，并在草原、沙漠、山地、海洋等地面通信网络无法通达的地区为百姓提供随时随地、稳定可靠的卫星宽带高速互联网接入服务。