衛(wèi)星通信正處于前所未有的火熱階段，成為全球通信體系變革的關(guān)鍵引擎和戰(zhàn)略制高點(diǎn)。隨著低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展加速，衛(wèi)星通信不再局限于傳統(tǒng)的地面站傳輸，而是全面向“天地一體化”邁進(jìn)，覆蓋全球、直連終端的能力正在重塑未來網(wǎng)絡(luò)格局。

衛(wèi)星頻軌是稀缺的“不可再生資源”，國際遵循“先登先占”原則。SpaceX的星鏈項(xiàng)目點(diǎn)燃了全球?qū)Φ蛙壭l(wèi)星通信的熱情，其高速、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)能力已在偏遠(yuǎn)地區(qū)接入、?？战煌ūＵ稀④娛峦ㄐ诺葓鼍爸袕V泛應(yīng)用，并在俄烏沖突中展現(xiàn)出決定性作用，引發(fā)全球戰(zhàn)略高度關(guān)注。亞馬遜、OneWeb、AST SpaceMobile等企業(yè)緊隨其后，紛紛構(gòu)建各自的全球星座，搶占軌道與頻譜資源，推動技術(shù)和服務(wù)模式不斷突破。

在中國，中國星網(wǎng)、上海垣信、三大運(yùn)營商的天地融合布局共同發(fā)力，地方政府與產(chǎn)業(yè)資本積極參與，帶動星載激光通信、可回收火箭、星間組網(wǎng)、終端直連等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)入爆發(fā)期，形成完整產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)生態(tài)。

可以說，衛(wèi)星通信已從“遙遠(yuǎn)的航天工程”躍升為“身邊的基礎(chǔ)設(shè)施”，不僅關(guān)乎國家安全和科技自主，更成為產(chǎn)業(yè)資本競逐的風(fēng)口和全球通信格局重構(gòu)的焦點(diǎn)，其火熱程度堪比5G初期、甚至有望引領(lǐng)未來6G的核心方向。

衛(wèi)星通信使用到的頻段涵蓋L、S、C、Ku、Ka等，C頻段和Ku頻段的頻譜資源已十分緊張，未來Ka 頻段競爭或趨于白熱化。Q、V等更高頻段資源正在成為各國申報(bào)儲備最新目標(biāo)，有較大可利用空間。

通信星座競爭格局

世界各國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)射計(jì)劃

美國星鏈目前已發(fā)射9000顆衛(wèi)星，在軌7500顆。衛(wèi)星終端下線一千萬個(gè)，中國衛(wèi)星通信正在迎頭追趕。

隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷演進(jìn)，衛(wèi)星載荷架構(gòu)也發(fā)生了變化，從傳統(tǒng)的透明轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)逐步向具備更強(qiáng)處理能力的再生模式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，衛(wèi)星不再只是“信號中繼”，而是具備一定程度的信息處理、路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的“通信節(jié)點(diǎn)”。

在整個(gè)衛(wèi)星通信體系中，產(chǎn)業(yè)鏈可大致分為上游制造、中游支撐與下游服務(wù)三個(gè)環(huán)節(jié)。

產(chǎn)業(yè)鏈的上游由衛(wèi)星整星設(shè)計(jì)與制造廠商主導(dǎo)，它們根據(jù)任務(wù)需求完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并向各類衛(wèi)星零部件供應(yīng)商采購所需組件，進(jìn)行集成與測試，最終交付完整的衛(wèi)星產(chǎn)品。中游部分主要由地面設(shè)備制造商和衛(wèi)星運(yùn)營服務(wù)商構(gòu)成，起到連接天地之間的橋梁作用。下游應(yīng)用層按照用戶類型可大致分為：政府用戶、行業(yè)用戶、個(gè)人用戶，覆蓋船用通信、機(jī)載辦公、運(yùn)輸行業(yè)、能源行業(yè)、工業(yè)行業(yè)、農(nóng)林牧漁、野外作業(yè)、智慧城市等領(lǐng)域。

衛(wèi)星通信上下游產(chǎn)業(yè)鏈

衛(wèi)星通信測試覆蓋衛(wèi)星設(shè)計(jì)、仿真、制造、發(fā)射的各個(gè)環(huán)節(jié)。

其中通信衛(wèi)星通常包含衛(wèi)星平臺和有效載荷兩大部分模塊。其中，衛(wèi)星平臺模塊包括：結(jié)構(gòu)模塊、電源模塊、姿態(tài)控制模塊、軌道控制模塊、熱控模塊、數(shù)據(jù)管理模塊；其中，有效載荷模塊包括：相控陣天線模塊、轉(zhuǎn)發(fā)器模塊、激光通信模塊。

如何測試準(zhǔn)、測得快、測得全、測得真、測得便宜是各大廠商重點(diǎn)聚焦和不斷突破的關(guān)鍵難題。隨著技術(shù)發(fā)展，衛(wèi)星通信測試面臨更高頻率、更高帶寬、更高復(fù)雜調(diào)制、干擾排查以及衛(wèi)星通信與移動通信融合等多重挑戰(zhàn)，推到了測試設(shè)備和測試方案的持續(xù)創(chuàng)新。

針對衛(wèi)星通信存在較長的時(shí)延、復(fù)雜的信號衰落特性、多普勒頻移和噪聲干擾等問題，中星聯(lián)華科技提供包含：T/R組件測試；混頻器、變頻器等組件測試、ADC/DAC測試；衛(wèi)星通信信號生成；相控陣天線測試；衛(wèi)星有效載荷測試；衛(wèi)星信道模擬；衛(wèi)星信號采集；衛(wèi)星激光通信及衛(wèi)星通信整體測試驗(yàn)證方案等解決方案。

中星聯(lián)華衛(wèi)星通信全流程測試方案

T/R組件測試

T/R組件是有源相控陣天線的核心。T/R組件負(fù)責(zé)信號的發(fā)射和接收并控制信號的幅度和相位，從而完成波束賦形和波束掃描，其指標(biāo)直接影響天線的指標(biāo)，對衛(wèi)星通信性能起至關(guān)重要的作用。

混頻器、變頻器等組件測試

為了保證衛(wèi)星系統(tǒng)性能，對衛(wèi)星變頻器、混頻器等器件的幅度和群時(shí)延平坦度有嚴(yán)格的要求，尤其對于數(shù)字調(diào)制而言，群時(shí)延波動會引起較大的誤比特率和較差的信號質(zhì)量。

衛(wèi)星收發(fā)信機(jī)在頻率轉(zhuǎn)換階段會將本地振蕩器的相位噪聲轉(zhuǎn)移到混頻器的輸出信號上，對星座圖的直接影響是符號的徑向拖尾，降低SNR并增加BER。因此，在接收小功率信號時(shí)，相位噪聲是非常重要的參數(shù)。

ADC/DAC測試

ADC連接模擬世界和數(shù)字世界的橋梁，模ADC性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，特別是超高速芯片，5G基站、衛(wèi)星、雷達(dá)等應(yīng)用領(lǐng)域至關(guān)重要的核心器件。因此，如何正確對高速ADC進(jìn)行性能指標(biāo)測試

目前的實(shí)時(shí)信號處理機(jī)要求ADC盡量靠近中頻甚至射頻，以獲取盡可能多的目標(biāo)信息。因而，ADC的性能好壞直接影響整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)指標(biāo)的高低和性能好壞，從而使得ADC的性能測試變得十分重要。

高速ADC動態(tài)參數(shù)測試面臨三個(gè)嚴(yán)峻的問題：多通道、極低的寬帶噪聲和抖動、更低的諧波。

傳統(tǒng)ADC測試需要多臺高性能信號源來為測試提供激勵(lì)與時(shí)鐘。多臺設(shè)備的接入，使得接線變得更加復(fù)雜，通常模擬信號源的諧波性能不如ADC固有的線性度那么好，因而在測試THD指標(biāo)之前，必須在信號源與ADC模擬輸入之間加帶通或低通濾波器。導(dǎo)致測試結(jié)果不夠精確。

中星聯(lián)華的Pro系列信號源具有超低相位噪聲：＜-148dBc/Hz@1GHz,10kHz offset，可輸出非常純凈的信號，而且支持多通道相參信號輸出，一臺儀器同時(shí)為ADC測試提供模擬信號輸入和時(shí)鐘信號輸入，一臺頂多臺，保證了ADC測試的SFDR/ENOB/SNR/THD/SINAD等參數(shù)的精確測量，是目前業(yè)內(nèi)唯二能夠滿足上述苛刻條件的信號源廠家，有效解決“卡脖子”難題。

單路ADC動態(tài)測試

多路ADC動態(tài)測試

ADC動態(tài)測試結(jié)果

衛(wèi)星信號生成

在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，寬帶矢量產(chǎn)生用于生成符合特定標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制信號，以測試和驗(yàn)證通信設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器、基站等的性能。

中星聯(lián)華矢量信號源能夠產(chǎn)生可覆蓋Ka頻段的單音、多音、掃頻、脈沖、常見數(shù)字調(diào)制、AWGN等多種信號，用于測試和驗(yàn)證電子設(shè)備的性能、頻率響應(yīng)、干擾抑制、抗干擾等能力測試等，協(xié)助客戶測試和驗(yàn)證通信設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器、基站等的性能。

Signalpro信號生成軟件可提供豐富的場景模擬，讓復(fù)雜場景模擬變得簡單。

圍繞多通道專用信道模擬器，綜合采用真實(shí)衛(wèi)星信號采集、衛(wèi)星通信仿真、電磁干擾采集以及信道測量等仿真技術(shù)和工具，打造了面向衛(wèi)星信號的信道模擬平臺。該平臺在傳統(tǒng)信道模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入了增強(qiáng)系統(tǒng)建模仿真能力的信道模擬+高性能云計(jì)算架構(gòu)，可有效地服務(wù)于5G&6G核心網(wǎng)功能、接口互聯(lián)互通、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，射頻性能一致性及場景適應(yīng)性等檢驗(yàn)檢測測試。

相控陣天線測試

相控陣天線模塊：由大量天線單元和發(fā)射 / 接收（T/R）組件等構(gòu)成，是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信功能的關(guān)鍵部件，可實(shí)現(xiàn)波束的快速掃描和指向，能同時(shí)與多個(gè)地面終端進(jìn)行通信，提高通信效率和容量。

隨著衛(wèi)星通信容量快速增長及多目標(biāo)區(qū)通信的發(fā)展需求,多波束天線開始應(yīng)用,主要可分為反射面多波束天線、透鏡式多波束天線及相控陣多波束天線。其中相控陣天線具有寬掃描角、低輪廓、低功耗、重量輕,可實(shí)現(xiàn)靈活的多波束、波束調(diào)整重構(gòu),以及波束凝視等通量覆蓋等優(yōu)點(diǎn),在低軌衛(wèi)星應(yīng)用中優(yōu)勢顯著,有望成為低軌通信衛(wèi)星標(biāo)配。

常規(guī)的測試方式天線陣各天線單元端口是順序測試：在測試時(shí)除測試端口外，其它端口在負(fù)載狀態(tài)，沒有充分考慮天線單元間的互耦效應(yīng)，輸入的測試信號沒有考慮波束掃描。

中星聯(lián)華科技可提供32/64/128通道相參信號源助力相控陣天線有源S參數(shù)測試，該系統(tǒng)可快速產(chǎn)生多通道激勵(lì)信號，精準(zhǔn)控制每一路激勵(lì)信號的幅度、相位，完全模擬相控陣天線實(shí)際掃描狀態(tài)，用于測試相控陣有源端口參數(shù)、靜態(tài)端口參數(shù)、各單元駐波參數(shù) ，以及相控陣天線端口駐波調(diào)試功能，優(yōu)化天線陣中的互耦特性。

衛(wèi)星有效載荷測試

通信載荷是用于通信衛(wèi)星通信功能的部件，是通信衛(wèi)星的核心組件。傳統(tǒng)通信載荷主要包括相控陣天線和轉(zhuǎn)發(fā)器，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)通信載荷基礎(chǔ)上增加了星間鏈路。其中轉(zhuǎn)發(fā)器模塊：用于接收地面站發(fā)送的信號，經(jīng)過放大、變頻等處理后，再轉(zhuǎn)發(fā)給其他衛(wèi)星或地面終端，實(shí)現(xiàn)信號的中繼傳輸，是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的重要信號處理部件。

依據(jù)是否對信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)發(fā)器分為透明轉(zhuǎn)發(fā)器和數(shù)字再生轉(zhuǎn)發(fā)器。其中數(shù)字再生轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)可分為接收端、發(fā)射端及信號處理裝置。

在衛(wèi)星PA設(shè)計(jì)中，會使用寬帶功率放大器，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)面臨系統(tǒng)效率和線性度的權(quán)衡問題。在測試時(shí)需要考慮放大器的非線性失真。傳統(tǒng)的測試方法利用2臺射頻信號源加上合路器來實(shí)現(xiàn)雙音信號測試器件的三階交調(diào)失真，測試環(huán)境搭建復(fù)雜、耗時(shí)、價(jià)格昂貴。

傳統(tǒng)雙音測試流程

中星聯(lián)華科技矢量/射頻信號源可直接生成Two-Tone雙音信號，協(xié)助完成測試，減小測試環(huán)境中其他配件的非線性對測試最行之有效的方法是盡可能地減小單音信號的電平值。

矢量信號源生成Two-Tone雙音信號

雙通道微波信號源直接輸出雙音信號

一步到位，簡化您的測試步驟，提高測試精確度。

衛(wèi)星信道模擬

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活越來越依賴于無線通信系統(tǒng)，同時(shí)也對無線通信系統(tǒng)質(zhì)量提出了越來越高的要求，而無線信道的狀況是影響無線通信系統(tǒng)質(zhì)量的一個(gè)非常重要的因素。

無線信道是指無線通信中用于傳輸無線信號的媒介，信號通過無線信道傳輸，并會受到信道中的各種影響，如多徑、時(shí)延、衰落、多普勒、噪聲干擾等。

無線信道是一個(gè)動態(tài)、復(fù)雜且不穩(wěn)定的環(huán)境，無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展都離不開對無線信道特性的深入研究。

中星聯(lián)華科技超寬帶信道模擬器是一種能在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境真實(shí)再現(xiàn)無線信道環(huán)境的技術(shù)，大大便捷了信道測試與通信系統(tǒng)部署。

1. 超大帶寬——2GHz實(shí)時(shí)帶寬（非載波聚合）

2. 寬頻覆蓋——最高67GHz

3. 豐富的信道模型（時(shí)延、衰落、多普勒、噪聲干擾等模型）

4. 可模擬衛(wèi)星通信過程中真實(shí)的無線信道環(huán)境。

中星聯(lián)華超寬帶信道模擬器信道模型

衛(wèi)星信號采集

衛(wèi)星過頂時(shí)間短，過頂在半夜......，誤刪、磁盤損壞，采集數(shù)據(jù)量太大磁盤容量不夠？？這是工程師進(jìn)行衛(wèi)星信號采集時(shí)的痛處，中星聯(lián)華科技射頻信號采集記錄回放儀，提供手動和自動兩種工作模式。在手動模式下，完全由用戶自主控制信號采集的啟動與停止；在自動模式下，信號采集器根據(jù)用戶預(yù)置的設(shè)備工作地理位置（經(jīng)緯度、海拔）和在軌衛(wèi)星軌道根數(shù)參數(shù)，自行計(jì)算出衛(wèi)星過境的可視時(shí)間區(qū)間及在該可視區(qū)間內(nèi)動態(tài)變化的仰角、方位角等信息，在衛(wèi)星升起時(shí)刻自動啟動信號記錄，在衛(wèi)星低于地平線時(shí)終止信號記錄，在整個(gè)信號采集過程中并同步記錄衛(wèi)星的仰角和方位角，再也不用熬夜追星了。系統(tǒng)擁有等容量雙備份系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)安全，大容量磁盤可數(shù)小時(shí)不間斷采集回放外場電磁環(huán)境，所采集所放，把衛(wèi)星信號搬回實(shí)驗(yàn)室。輸入的測試信號沒有考慮波束掃描。

衛(wèi)星激光通信

星間鏈路通過激光實(shí)現(xiàn)。激光通信承載星間傳輸?shù)膬?yōu)勢主要有：衛(wèi)星激光通信具有頻率更高且方向性更強(qiáng)的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)快速和高體量的數(shù)據(jù)傳輸；星間激光通信不需要向國際電聯(lián)申請?zhí)囟l段，使得頻道使用更加便捷；激光通信終端體積、重量和功耗優(yōu)勢，符合當(dāng)今衛(wèi)星平臺有效載荷要求。

星間鏈路激光通信有望大幅提升空天與地面數(shù)據(jù)傳輸速率，如Starlink部署以激光為特色的新型衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)星間鏈路傳輸數(shù)據(jù)，擴(kuò)大覆蓋范圍；激光通信也是太空通信應(yīng)用前沿技術(shù)，從近地軌道到深空通信均有應(yīng)用前景。

衛(wèi)星激光通信采用的是相干光通信技術(shù)，是光通信領(lǐng)域的一項(xiàng)技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的非相干光通信，相干光通信具有傳輸距離更遠(yuǎn)、傳輸容量更大的技術(shù)優(yōu)勢，因此廣受行業(yè)各界的關(guān)注，研究熱度不斷攀升。

激光通信模塊：包含光學(xué)天線、跟瞄（PAT）系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。光學(xué)天線用于收發(fā)激光信號；PAT 系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成空間光信號的瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤；通信系統(tǒng)則主要完成衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)光信號的調(diào)制 / 解調(diào)、光放大及信號處理等功能，可實(shí)現(xiàn)高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸。

利用中星聯(lián)華誤碼儀的PPG可以產(chǎn)生2/4路IQ基帶信號調(diào)制到相干光的發(fā)射機(jī)上，激光傳輸，相干光接收機(jī)收到光信號，進(jìn)行處理分析。

中星聯(lián)華高性能誤碼儀相干光測試方案

衛(wèi)星通信整體測試驗(yàn)證方案

衛(wèi)星通信環(huán)境復(fù)雜，評估全鏈路的通信信號質(zhì)量，需要考慮背景噪聲等因素，在本系統(tǒng)中加入背景/噪聲信號產(chǎn)生設(shè)備，用于模擬背景/噪聲信號。

隨著對更快數(shù)據(jù)吞吐量的強(qiáng)烈需求，衛(wèi)星通信信號頻率更高、信號帶寬更大且調(diào)制方式更為復(fù)雜。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生高頻、大帶寬、調(diào)制復(fù)雜的衛(wèi)星信號，本系統(tǒng)中引入了衛(wèi)星調(diào)制信號產(chǎn)生設(shè)備。

中星聯(lián)華科技衛(wèi)星通信整體測試驗(yàn)證方案，涵蓋從信號生成、信道模擬、上下變頻，然后進(jìn)入信號采集及信號分析的全鏈條測試驗(yàn)證。

1.提供更加豐富的信號產(chǎn)生功能，支持多種信號疊加，方便生成各種衛(wèi)星通信復(fù)雜信號。信號生成軟件主要包括通用數(shù)字調(diào)制、多載波數(shù)字調(diào)制、雷達(dá)信號、通信信號、單音/多音信號、噪聲信號，調(diào)頻信號等。

2. 針對衛(wèi)星信道模擬測試需求，綜合采用射線跟蹤、衛(wèi)星通信仿真、電磁干擾采集以及信道測量等仿真技術(shù)和工具，打造了面向衛(wèi)星通信空天地一體化的超寬帶信道模擬器。

3.可以通過變頻器模塊將3.2GHz以內(nèi)的中頻信號，上變頻到Ka/Ku頻段，模擬衛(wèi)星鏈路的通信過程。

4.系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)采集、存儲實(shí)際衛(wèi)星信號，并將其帶回實(shí)驗(yàn)室回放，構(gòu)建真實(shí)的通信環(huán)境，為實(shí)驗(yàn)提供原始的真實(shí)數(shù)據(jù)。采集到的衛(wèi)星信號可無限回放使用，還可注入自定義信號混疊，進(jìn)行針對性測試，系統(tǒng)可支持最高至67GHz信號無縫采集，最大信號帶寬2GHz，大容量磁盤陣列支持長時(shí)間采集，等容量雙備份系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)不丟失。

5. 系統(tǒng)搭載采集信號分析軟件，可對采集到的衛(wèi)星信號進(jìn)行分析。

中星聯(lián)華將持續(xù)為廣大用戶帶來更優(yōu)異的測試體驗(yàn)，助力工程師解決更多關(guān)鍵難題。

當(dāng)前，衛(wèi)星通信市場正快速發(fā)展，伴隨衛(wèi)星數(shù)量持續(xù)增加與技術(shù)不斷突破，其在全球通信網(wǎng)絡(luò)中的作用日益凸顯。從低軌到高軌，衛(wèi)星系統(tǒng)的多樣化應(yīng)用不斷催生新的市場需求，尤其在高速數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控、全球覆蓋和應(yīng)急通信等場景中，已成為不可或缺的核心技術(shù)。

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的融合，衛(wèi)星通信市場前景廣闊，同時(shí)也對測試、仿真和驗(yàn)證方案提出了更高挑戰(zhàn)。

中星聯(lián)華科技深耕衛(wèi)星通信測試領(lǐng)域，提供覆蓋全鏈路的解決方案：包括T/R組件測試；混頻器、變頻器等組件測試、ADC/DAC測試；衛(wèi)星通信信號生成；相控陣天線測試；衛(wèi)星有效載荷測試；衛(wèi)星信道模擬；衛(wèi)星信號采集；衛(wèi)星激光通信及衛(wèi)星通信整體測試驗(yàn)證方案等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，全面賦能行業(yè)客戶應(yīng)對未來挑戰(zhàn)，推動衛(wèi)星通信技術(shù)持續(xù)演進(jìn)與應(yīng)用落地。