2月23日，我國首顆超百Gbps容量的高通量衛星中星26號衛星成功發射。該衛星是我國目前通信容量最大、波束最多、最復雜的民商用通信衛星。作為衛星有效載荷研制單位，航天科技集團五院西安分院在載荷升級研制上再獲重大突破。
從我國首顆高通量衛星中星16號衛星算起，西安分院已為多顆高通量衛星研制有效載荷，并通過載荷系統的不斷升級，持續提升我國高通量衛星服務能力，助推衛星通信容量實現從20Gbps到100Gbps的躍升，在航空、航海、遠程教育與醫療、自然災害應急通信、自然保護區監測等領域持續發揮重要作用。
從開辟新領域到駛入快車道
2017年4月12日，我國首顆Ka頻段高通量衛星中星16號衛星成功發射，進一步拓展了我國衛星技術應用領域，標志著我國進入衛星互聯網應用時代。
在該衛星上，西安分院承擔研制的天線分系統和轉發器分系統讓中星16號衛星的互聯網應用變為現實。西安分院采用星地一體化設計思路，充分考慮衛星覆蓋區域內的用戶互聯網通信需求、用戶終端的類型以及地面關口站的選址和信號在雨雪環境中的衰減情況，開展了針對性的有效載荷設計與研制，確保了衛星功能的實現。
2019年12月27日，承載著新領域、新技術、新產品試驗使命的實踐二十號衛星成功發射。在該星上，西安分院研制了代表我國高通量衛星發展方向的Q/V載荷，這也是國際航天在高通量衛星研制上的重要方向。
▲ 實踐二十號衛星模擬圖
使用Q/V載荷的高通量衛星能夠大大提高偏遠地區寬帶互聯網的能力，并且更為高效、成本更低。采用傳統技術的衛星，一個地面關口站的容量最多達10Gbps；而實踐二十號衛星通過Q/V載荷則能達到40Gbps，相當于建設了4個地面關口站。
容量升級 技術升級 服務升級
2020年7月，作為我國首個Ku頻段高通量寬帶衛星通信系統的首發星，亞太6D衛星成功發射。在該星上，西安分院承擔了轉發器分系統、天線分系統及跟蹤子系統的研制任務，該星通信容量達50Gbps。
▲ 西安分院亞太6D衛星有效載荷研制團隊
與中星16號衛星相比，亞太6D衛星同樣使用的是多波束天線，形成對地面的“蜂窩式”覆蓋。由于亞太6D衛星要兼容此前發射的通信衛星頻率，所以天線饋源陣“蜂窩”的每個孔的大小也不一樣，在保證面向亞太地區規模覆蓋的情況下，可為重點區域的多個目標用戶提供服務。為了保證衛星功率資源的靈活分配和應用，西安分院在該星上應用了Ku頻段寬帶多通道混合矩陣放大器。它可以在地面應用熱點或降雨造成信號衰減的情況下，實現衛星信號輸出功率的動態調整。
亞太6D衛星在軌運行后，為偏遠地區用戶提供了高質量的寬帶上網服務。衛星還實現了功能自定義，融合打電話、廣播電視節目轉播及上網功能，衛星容量的利用率和靈活性顯著提高。
2022年11月，中星19號衛星發射成功。這是我國首顆創新型業務深度融合的多功能通信衛星。在充分借鑒成熟載荷研制經驗的基礎上，西安分院結合衛星特點開展了關鍵技術攻關驗證，大幅提升了載荷可靠性。
達到國際水平 惠及更多用戶
中星26號衛星的通信容量達100Gbps，能滿足百萬個用戶終端同時使用，最高通信速率可達450Mbps，整體性能達到國際水平。西安分院承擔了該星轉發器分系統、天線分系統、標校子系統和跟蹤子系統的研制工作。
中星26號衛星配備了50路轉發器，是迄今為止轉發器數量最多的衛星。同時，還配備了5副天線和一套標校子系統，可讓衛星信號覆蓋至中國國土及周邊鄰國等更加廣袤的區域。
▲ 中星26號衛星合罩
針對中星26號衛星長壽命、大容量、廣域覆蓋的應用特點，西安分院研制團隊深化星地一體化設計理念，通過對用戶波束寬度、功率、帶寬等維度進行優化分配，使衛星系統既滿足現有市場需求，也適應未來一定時間的市場變化。此外，研制團隊通過開發軟件模擬多種影響因素，評估出最適宜的地面信關站建站數量及選址地點，最大程度保證了系統可用性。
▲ 西安分院中星26號衛星有效載荷研制團隊
在高通量衛星有效載荷研制過程中，西安分院堅持走產品自研之路，對標國際一流水準開展自主創新，多種關鍵產品實現國產化，產品性能得到提升，持續推動我國高通量衛星有效載荷技術升級，為我國高通量衛星技術水平提升貢獻了重要力量。
