欧美星载通讯卫星采用轻量化纤维做线缆来解决减重和屏蔽要求

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发布日期：2021-02-18 作者：大连义邦科技浏览数：11353

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太空时代始于1957年10月4日，当时苏联发射了世界上第一颗人造卫星Sputnik-1。不久之后，卫星就开始用于通讯。 

星载天线是卫星信号的输入和输出器，卫星通信正是通过星载天线与地球站天线之间互相传输电磁波来实现信息传递。第一代卫星通信系统所用的天线为简单天线，多为标准圆或椭圆波束，70年代以前大多采用先装天线。1975年以后开始第二代卫星通信，天线采用多馈源波束赋形和反射器赋形，多波束天线开始普及。2000年以后第三代卫星通信中，广泛使用大型可展开天线和相控阵天线，开展星上波束形成和地基波束形成技术。

卫星是个十分复杂的系统，工作在一定的地面和空间电磁环境中，对于所处的电磁环境的分析可发现，在测试发射场地、发射初期、轨道运行以及返回地面等不同阶段处的电磁环境不同，产生电磁干扰的因素也不同。确保卫星在轨运行期间，发射设备、接收设备能否按设计要求正常工作直接关系到成功与否，是最为重要的阶段。

众所周知电磁干扰通常有三个要素组成的，即电磁干扰源、传输途径、敏感设备。

要考虑卫星上发射设备与接收设备之间的电磁兼容问题，就是着重考虑电磁干扰源是无线电发射设备，电磁干扰敏感设备是无线电接收设备。由于接收的信号很微弱，接收设备的灵敏度很高，从发射设备过来的很小的干扰信号的影响都是很大的。其次，发射接收设备的工作频率很接近，仅靠滤波器不能完全消除干扰。航天通讯线缆自身屏蔽性能也非常重要，航空需求线缆既能满足屏蔽性能又能大幅度减重，在有限的空间内具有一定的柔韧性，适用于小空间布线等优势。

根据航天设计有关标准，对线束的质量和可靠性，降低卫星寿命周期费用等，受天线系统总重量、布线空间小以及成本等限制，在进行天线系统布线设计选材时，需要综合考虑以上的三种因素。

欧美国家星载卫星已较早的使用大连义邦Syscom金属化高分子纤维丝在通讯卫星天线上，保障卫星通讯线缆传输的稳定性。目前已成功应用于多种卫星天线内和好奇号火星探测车等，此种纤维丝通过化学电镀的形式，将非金属PBO纤维与金属涂层牢固的结合起来，因此纤维丝兼顾了非金属PBO重量轻的优势，在相同长度下对比传统镀银铜丝，Syscom纤维丝减重高达73%以上。与此同时，还具备和传统镀银铜丝几乎相同的屏蔽效能。另外，狭小的布线空间对材料的耐弯折和柔韧性有着极高的要求。Syscom纤维丝在编制成防波套后，可承受50000次90°— 120°重复弯曲，最后太空环境要求天线阵在轨展开时的温度为-20°C，大连义邦Syscom纤维丝在-65℃环境下，经试验可持续168h电阻值几乎无任何变化。

随着星载卫星通讯轻量化的的需求不断上涨，开展新型相控阵天线的研发工作，已向多波束天线、在轨波束可重构天线等灵活载荷方向发展，天线材料可设计轻量化，高精度、稳定性等需求，具有灵活性好、适应性强等特点，适用于下一代星载卫星天线通讯系统内。

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