2月23日，我国首颗超百Gbps容量的高通量卫星中星26号卫星成功发射。该卫星是我国目前通信容量最大、波束最多、最复杂的民商用通信卫星。作为卫星有效载荷研制单位，航天科技集团五院西安分院在载荷升级研制上再获重大突破。
从我国首颗高通量卫星中星16号卫星算起，西安分院已为多颗高通量卫星研制有效载荷，并通过载荷系统的不断升级，持续提升我国高通量卫星服务能力，助推卫星通信容量实现从20Gbps到100Gbps的跃升，在航空、航海、远程教育与医疗、自然灾害应急通信、自然保护区监测等领域持续发挥重要作用。
从开辟新领域到驶入快车道
2017年4月12日，我国首颗Ka频段高通量卫星中星16号卫星成功发射，进一步拓展了我国卫星技术应用领域，标志着我国进入卫星互联网应用时代。
在该卫星上，西安分院承担研制的天线分系统和转发器分系统让中星16号卫星的互联网应用变为现实。西安分院采用星地一体化设计思路，充分考虑卫星覆盖区域内的用户互联网通信需求、用户终端的类型以及地面关口站的选址和信号在雨雪环境中的衰减情况，开展了针对性的有效载荷设计与研制，确保了卫星功能的实现。
2019年12月27日，承载着新领域、新技术、新产品试验使命的实践二十号卫星成功发射。在该星上，西安分院研制了代表我国高通量卫星发展方向的Q/V载荷，这也是国际航天在高通量卫星研制上的重要方向。
▲ 实践二十号卫星模拟图
使用Q/V载荷的高通量卫星能够大大提高偏远地区宽带互联网的能力，并且更为高效、成本更低。采用传统技术的卫星，一个地面关口站的容量最多达10Gbps；而实践二十号卫星通过Q/V载荷则能达到40Gbps，相当于建设了4个地面关口站。
容量升级 技术升级 服务升级
2020年7月，作为我国首个Ku频段高通量宽带卫星通信系统的首发星，亚太6D卫星成功发射。在该星上，西安分院承担了转发器分系统、天线分系统及跟踪子系统的研制任务，该星通信容量达50Gbps。
▲ 西安分院亚太6D卫星有效载荷研制团队
与中星16号卫星相比，亚太6D卫星同样使用的是多波束天线，形成对地面的“蜂窝式”覆盖。由于亚太6D卫星要兼容此前发射的通信卫星频率，所以天线馈源阵“蜂窝”的每个孔的大小也不一样，在保证面向亚太地区规模覆盖的情况下，可为重点区域的多个目标用户提供服务。为了保证卫星功率资源的灵活分配和应用，西安分院在该星上应用了Ku频段宽带多通道混合矩阵放大器。它可以在地面应用热点或降雨造成信号衰减的情况下，实现卫星信号输出功率的动态调整。
亚太6D卫星在轨运行后，为偏远地区用户提供了高质量的宽带上网服务。卫星还实现了功能自定义，融合打电话、广播电视节目转播及上网功能，卫星容量的利用率和灵活性显著提高。
2022年11月，中星19号卫星发射成功。这是我国首颗创新型业务深度融合的多功能通信卫星。在充分借鉴成熟载荷研制经验的基础上，西安分院结合卫星特点开展了关键技术攻关验证，大幅提升了载荷可靠性。
达到国际水平 惠及更多用户
中星26号卫星的通信容量达100Gbps，能满足百万个用户终端同时使用，最高通信速率可达450Mbps，整体性能达到国际水平。西安分院承担了该星转发器分系统、天线分系统、标校子系统和跟踪子系统的研制工作。
中星26号卫星配备了50路转发器，是迄今为止转发器数量最多的卫星。同时，还配备了5副天线和一套标校子系统，可让卫星信号覆盖至中国国土及周边邻国等更加广袤的区域。
▲ 中星26号卫星合罩
针对中星26号卫星长寿命、大容量、广域覆盖的应用特点，西安分院研制团队深化星地一体化设计理念，通过对用户波束宽度、功率、带宽等维度进行优化分配，使卫星系统既满足现有市场需求，也适应未来一定时间的市场变化。此外，研制团队通过开发软件模拟多种影响因素，评估出最适宜的地面信关站建站数量及选址地点，最大程度保证了系统可用性。
▲ 西安分院中星26号卫星有效载荷研制团队
在高通量卫星有效载荷研制过程中，西安分院坚持走产品自研之路，对标国际一流水准开展自主创新，多种关键产品实现国产化，产品性能得到提升，持续推动我国高通量卫星有效载荷技术升级，为我国高通量卫星技术水平提升贡献了重要力量。
