国外星载通信天线发展及特点

在20世纪六七十年代，在如Echo 1、Telstar、Syncom-Ⅲ、Early Bird等通信卫星中，反射面天线被用来实现对覆盖区进行高增益服务。其中，Telstar卫星首次验证了C频段透明转发技术。

20世纪七八十年代，星载通信天线与地面站天线得到重要发展。在反射面天线中，常采用馈源簇照射标准抛物面反射器来形成赋形波束，所以需要解决馈源阵间耦合以及复杂波束形成网络的问题。英国开发了C频段与Ku频段赋形反射面天线，仅使用单个馈源照射反射面，通过反射器形面赋形获得对应的地面业务区赋形波束覆盖，克服了原有反射面天线的不足，极大地加速了研制进度并降低了天线成本。另外，反射面常选用单反射面和双反射面，实现双线极化或双圆极化应用。美国和加拿大成功研制了双栅天线，并将其应用到多颗卫星上。双栅天线技术利用两个反射器分别针对两种正交线极化电磁信号进行反射，能够通过两个反射面的物理空间复用来节省布局空间要求。

从20世纪末开始，多波束天线得到极大发展，能够实现频率多次复用，并对业务区提供高增益波束覆盖，典型的卫星应用如M-Sat、Thuraya、ACeS、Globalstar、Anik-F、WGS、MUOS和AEHF。在多波束天线技术中，频谱复用将有效带宽提高到原有带宽的4～30倍。在2000—2010年，直播卫星业务也通过多波束应用增加了本地信道直播，如EchoStar和DirecTV运营的几颗卫星就能提供直播业务与本地信道直播业务。(www.xing528.com)

近期，多颗高码速率个人通信卫星已发射，提供了数百个点波束，大幅提高了频率复用率，获得了大带宽容量通信。高码速率个人通信卫星要求卫星平台能够提供大功率输出，以支持100 Gb/s级的卫星通信容量。而大功率卫星平台的发展，能够承载复杂、大功率、多频段的卫星载荷，实现军事应用与商业服务集成在一颗卫星上。

在20世纪八九十年代，Harris与AstroMesh（现为Northrop Grumman）针对L与S频段的移动卫星应用，研发出大型可展开网状天线，提供了5～12 m口径反射面天线，该反射面可收拢为小体积包络以满足发射要求，卫星入轨后完成天线展开。近期，宇航业中针对商用和军用完成了18～22 m甚至更大口径天线的研制与飞行，而且正在开展Ka频段等高频可展开天线技术研究。