時(shí)間：2022-07-18 06:00:50
序論：在您撰寫(xiě)淺談衛(wèi)星通信課程教學(xué)模式時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
【摘要】針對(duì)《微波與衛(wèi)星通信》課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、理論性強(qiáng)和應(yīng)用領(lǐng)域廣等特點(diǎn)，以加強(qiáng)基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐、注重創(chuàng)新為出發(fā)點(diǎn)，探索如何有效合理地開(kāi)展課程的理論教學(xué)，并結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)探索如何合理的安排課程內(nèi)配套實(shí)驗(yàn)，以及如何以學(xué)生為主體利用通信技術(shù)與多維立體互動(dòng)模式提高教學(xué)效果，達(dá)到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，銜接通信與信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的目的。
【關(guān)鍵詞】微波與衛(wèi)星通信；多維立體互動(dòng)；教學(xué)模式
《微波與衛(wèi)星通信》是電子信息工程無(wú)線通信方向必須的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程介紹微波與衛(wèi)星通信的基本原理、微波與衛(wèi)星通信技術(shù)以及電波傳播原理等三大部分的知識(shí)，具有極強(qiáng)的理論性和抽象性。通過(guò)本課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)將有助于移動(dòng)通信、射頻通信電路、無(wú)線通信電波傳播與天線技術(shù)等后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的開(kāi)展。為此，本文就該課程的理論與實(shí)踐的聯(lián)合培養(yǎng)模式、專(zhuān)業(yè)知識(shí)銜接、多維立體互動(dòng)教學(xué)和對(duì)分易教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用開(kāi)展探討。
一、理論與實(shí)踐聯(lián)合培養(yǎng)模式探究
本課程的教學(xué)目標(biāo)在于：通過(guò)對(duì)《微波與衛(wèi)星通信》基本原理的剖析式分析，要求學(xué)生掌握微波與衛(wèi)星的基本概念、特征和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，了解微波與衛(wèi)星通信區(qū)別于其他無(wú)線通信技術(shù)的最基本的特點(diǎn)；通過(guò)學(xué)習(xí)微波與衛(wèi)星通信的基本技術(shù)，要求學(xué)生掌握《微波與衛(wèi)星通信》常用的調(diào)制與解調(diào)原理、信道編碼技術(shù)、多址技術(shù)；通過(guò)學(xué)習(xí)《微波與衛(wèi)星通信》無(wú)線電波傳播原理，要求學(xué)生掌握電磁波的傳播特性、電波傳播鏈路的計(jì)算與設(shè)計(jì)?？梢钥闯觯段⒉ㄅc衛(wèi)星通信》也是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)課程，若學(xué)生僅限于學(xué)習(xí)書(shū)本上的基本原理、常用通信技術(shù)以及電波傳播等理論知識(shí)，并不能解決與《微波與衛(wèi)星通信》相關(guān)的復(fù)雜工程問(wèn)題。鑒于此，該課程需要開(kāi)設(shè)一定課時(shí)量的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以熟悉微波與衛(wèi)星通信的基本技術(shù)，掌握常用微波電路系統(tǒng)的測(cè)試方法和設(shè)計(jì)思想，實(shí)地測(cè)量并分析實(shí)用的微波電路部件，包括放大器、各種濾波器、混頻器和功放器等輸出的時(shí)域和頻域信號(hào)。通過(guò)使用衛(wèi)星通信收發(fā)平臺(tái)、測(cè)試軟件及分析儀器，對(duì)微波電路系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、分析能力、知識(shí)的應(yīng)用能力、協(xié)作能力等綜合素質(zhì)，使學(xué)生對(duì)工程性實(shí)踐操作有更明確、更深刻、更直觀的認(rèn)識(shí)，從而為學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
二、專(zhuān)業(yè)知識(shí)銜接，提高教學(xué)效果
該課程需要扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)和抽象思維，因此在前期導(dǎo)向課程的教學(xué)活動(dòng)中，比如大學(xué)物理、通信原理、移動(dòng)通信等，應(yīng)對(duì)相關(guān)的基本知識(shí)點(diǎn)做介紹。例如大學(xué)物理中的麥克斯韋方程組知識(shí)點(diǎn)在電波傳播中的銜接；地面移動(dòng)通信中常用的調(diào)制解調(diào)技術(shù)與衛(wèi)星通信背景下調(diào)制解調(diào)方案的指標(biāo)差異。除了與前導(dǎo)向課程的銜接，還需要結(jié)合空天地海一體化技術(shù)的發(fā)展，增加該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展前言，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣，比如增加衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、深空通信、臨近空間、水聲通信等相關(guān)背景和關(guān)鍵技術(shù)的介紹。
三、以學(xué)生為主體，激發(fā)能動(dòng)性
近年來(lái)，高等院校在教育教學(xué)改革方面進(jìn)行了積極探索，取得了一定的成績(jī)，但仍是在以往教育機(jī)制上做的延續(xù)，因而教育模式還存在弊端，這種弊端主要體現(xiàn)在忽視了學(xué)生的主體地位，未能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性。為此，我們應(yīng)該結(jié)合日常的教學(xué)活動(dòng)，將創(chuàng)新性的多維立體互動(dòng)式教學(xué)模式應(yīng)用到理論與實(shí)踐課程教學(xué)活動(dòng)中[1][2]?！段⒉ㄅc衛(wèi)星通信》課程中的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的理論性比較強(qiáng)，僅在有限的學(xué)時(shí)中，讓學(xué)生對(duì)微波與衛(wèi)星通信的基本原理有深入的理解尤為困難。若將學(xué)生作為課堂教學(xué)的主體，結(jié)合多樣化、多維度和互動(dòng)式的教學(xué)模式，將會(huì)改變?cè)械囊恍┕潭ń逃椒?。舉例來(lái)說(shuō)，在講授衛(wèi)星通信中的信道分配和多址接入時(shí)，可以等效為各樓層教室的使用時(shí)間、使用群體和群體語(yǔ)言等。
四、使用現(xiàn)代多媒體技術(shù)改革教學(xué)模式
隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種先進(jìn)的現(xiàn)代化多媒體技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些技術(shù)改變了傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法，不再只強(qiáng)調(diào)教師對(duì)課堂的主導(dǎo)。對(duì)分易是一種新型的教學(xué)平臺(tái)，適合多種教學(xué)模式，是一款服務(wù)于高校教師的技術(shù)平臺(tái)。在《微波與衛(wèi)星通信》課程管理中，利用此平臺(tái)能夠?qū)⒄n堂教學(xué)中的框架、重點(diǎn)、難點(diǎn)和講解內(nèi)容展示給學(xué)生，同時(shí)，學(xué)生課后也能自主性、個(gè)性化的獨(dú)立學(xué)習(xí)或者開(kāi)展小組討論和交流。此外，在課程中，還可以利用平臺(tái)的靈活性、快捷性、實(shí)時(shí)性和可控性等特色進(jìn)行作業(yè)批閱、課后師生互動(dòng)、課堂反饋和課堂分組等管理。結(jié)論：通過(guò)以上對(duì)《微波與衛(wèi)星通信》課程內(nèi)容設(shè)計(jì)與教學(xué)模式的探索研究，我們以學(xué)生為主體，結(jié)合電子與信息專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型學(xué)生的特點(diǎn)調(diào)整理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)開(kāi)展理論與實(shí)踐的聯(lián)合培養(yǎng)。同時(shí)，采用多維立體互動(dòng)的教學(xué)模式，以線上慕課微課、線下對(duì)分易平臺(tái)提高學(xué)生對(duì)課程的熱情和學(xué)習(xí)的積極性，管理課程教學(xué)，獲得較好的教學(xué)效果。同時(shí)，通過(guò)前向與后續(xù)課程的銜接，使學(xué)生掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)體系和信息通信領(lǐng)域的基本理論與方法，從而具有運(yùn)用理論知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。
作者：廖希 邵羽 葉志紅 單位：重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院
摘要：針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備成本制約衛(wèi)星通信實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展的問(wèn)題，該文分析了本科生和研究生兩種教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，對(duì)衛(wèi)星通信實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)進(jìn)行了探討與摸索。本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)采用低成本實(shí)驗(yàn)設(shè)備，突出感性認(rèn)識(shí)；研究生實(shí)驗(yàn)課程突出學(xué)習(xí)的自主性，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并在實(shí)際教學(xué)中取得了較好效果。
關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；衛(wèi)星廣播電視
截至2015年底，中國(guó)在軌運(yùn)行的衛(wèi)星數(shù)量已超過(guò)140顆，僅次于美國(guó)，位居世界第二。然而，伴隨著衛(wèi)星數(shù)量的突破，我國(guó)的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻相對(duì)滯后，尤其是地面應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展還不夠。除投入不足外，人才缺乏也是一個(gè)重要原因。衛(wèi)星通信課程作為高校電子通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干課程在激發(fā)學(xué)生對(duì)衛(wèi)星通信領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)衛(wèi)星通信領(lǐng)域的人才等方面有著不可替代的作用。
1實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)背景
由于衛(wèi)星通信設(shè)備昂貴、通信衛(wèi)星資源緊缺，傳統(tǒng)的本科《衛(wèi)星通信》課程主要以理論教學(xué)為主，以實(shí)驗(yàn)演示和參觀觀摩為輔，實(shí)踐教學(xué)的比例非常少。衛(wèi)星通信的頻率很高，常規(guī)的仿真平臺(tái)很難實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)仿真，因此,有條件的院校開(kāi)設(shè)的仿真實(shí)驗(yàn)僅限于衛(wèi)星通信的中頻部分[1]，讓學(xué)生觀察信號(hào)在中頻部分的處理與傳輸過(guò)程，深化學(xué)生對(duì)通信基本理論的認(rèn)識(shí)，但這些改善無(wú)法讓學(xué)生體會(huì)到真正的衛(wèi)星通信過(guò)程，也很難激發(fā)學(xué)生對(duì)衛(wèi)星通信領(lǐng)域的學(xué)習(xí)熱情和興趣。另外，隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的迅速發(fā)展，《衛(wèi)星通信》課程的教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新，與工程實(shí)際結(jié)合也更加密切，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性越來(lái)越突顯。與理論教學(xué)相比，由于學(xué)時(shí)有限、實(shí)踐環(huán)節(jié)組織困難，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為衛(wèi)星通信教學(xué)改革與發(fā)展的瓶頸。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
為提高衛(wèi)星通信課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，對(duì)衛(wèi)星通信課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方法進(jìn)行了探索，在教學(xué)實(shí)踐中取得了一定效果。具體而言，該校在通信工程專(zhuān)業(yè)的本科生教學(xué)中開(kāi)設(shè)了《衛(wèi)星通信》課程，在研究生教學(xué)中開(kāi)設(shè)了《現(xiàn)代通信新技術(shù)》（其中包含了衛(wèi)星通信的相關(guān)內(nèi)容），針對(duì)不同的培養(yǎng)對(duì)象，教學(xué)的內(nèi)容、方式方法有很大差異。
2.1本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)
本科教學(xué)中學(xué)生數(shù)量眾多，傳統(tǒng)的《衛(wèi)星通信》實(shí)驗(yàn)課程受限于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的成本，只能讓學(xué)生進(jìn)行衛(wèi)星通信的演示和觀摩，無(wú)法讓學(xué)生切身體會(huì)衛(wèi)星通信的過(guò)程。隨著技術(shù)的發(fā)展，作為一種最廉價(jià)的衛(wèi)星通信方式之一——衛(wèi)星廣播電視已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，它主要由天線（及其支架）、衛(wèi)星電視接收機(jī)、電視機(jī)以及電源等設(shè)備組成。該系統(tǒng)屬于衛(wèi)星通信中的單向接收地球站，而衛(wèi)星通信中的反向發(fā)射鏈路與接收鏈路相似，因此，該系統(tǒng)完全可以作為學(xué)生體驗(yàn)衛(wèi)星通信過(guò)程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。然而，雖然電視機(jī)在該系統(tǒng)中僅作為通信的終端設(shè)備，與衛(wèi)星通信實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，但電視機(jī)的成本卻占據(jù)該套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的70%以上；另外，衛(wèi)星廣播電視實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)通常需要在室外開(kāi)闊地域進(jìn)行，此時(shí)系統(tǒng)的室外供電也將成為課程開(kāi)設(shè)必須考慮的因素；上述兩個(gè)原因?qū)е滦l(wèi)星電視接收系統(tǒng)在《衛(wèi)星通信》實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)過(guò)程中無(wú)法得到推廣。為解決該問(wèn)題，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，將衛(wèi)星電視接收機(jī)和電視機(jī)的功能改由尋星儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。尋星儀是融合了衛(wèi)星電視接收機(jī)、電視機(jī)以及頻譜儀簡(jiǎn)易功能的一體化設(shè)備，采用鋰電池供電，不需要市電，便于室外實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)。整套系統(tǒng)成本低于1000元，其簡(jiǎn)易的頻譜儀功能還可以開(kāi)設(shè)衛(wèi)星信標(biāo)的接收實(shí)驗(yàn)。尋星儀的操作界面與常規(guī)的衛(wèi)星電視接收機(jī)完全相同，可以設(shè)置衛(wèi)星名稱(chēng)、高頻頭本振、接收頻率、符號(hào)率、極化方式等參數(shù)；連接衛(wèi)星電視接收天線后，當(dāng)天線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)衛(wèi)星時(shí)即可接收到該衛(wèi)星上的信號(hào)（即接收的信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量高于衛(wèi)星接收機(jī)門(mén)限）；若目標(biāo)衛(wèi)星上有公開(kāi)的電視節(jié)目，還可以直接使用該終端收看衛(wèi)星廣播電視。在該系統(tǒng)上開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程可以讓學(xué)生熟練掌握衛(wèi)星通信中天線對(duì)星的基本流程與操作技巧，明確天線三維指向的參考基準(zhǔn)與天線精確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的判斷標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生對(duì)衛(wèi)星通信的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全面、整體認(rèn)知，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)在于突出學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，通過(guò)衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠掌握衛(wèi)星通信的基本原理，明白衛(wèi)星通信中對(duì)星的標(biāo)準(zhǔn)是什么，并掌握對(duì)星的常見(jiàn)技巧。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，啟發(fā)他們更深入了解衛(wèi)星通信發(fā)展的新技術(shù)、新方向。
2.2研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)
與本科生相比，研究生具有更大的學(xué)習(xí)自主性，理論講授不僅要細(xì)而專(zhuān)，還要廣而泛。在本科現(xiàn)有衛(wèi)星通信內(nèi)容的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)講授與衛(wèi)星通信相關(guān)的天線技術(shù)、陣列信號(hào)處理技術(shù)以及通信技術(shù)等的發(fā)展現(xiàn)狀，為研究生下一步的課題選擇提供參考。作為小班教學(xué)，研究生的衛(wèi)星通信實(shí)驗(yàn)課可以采用完全自主的形式——將固定衛(wèi)星地球站、便攜式地球站、衛(wèi)星動(dòng)中通地球站以及寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)視頻采集等設(shè)備交給學(xué)生進(jìn)行自主組合，按照系統(tǒng)搭建由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，地球站由固定到移動(dòng)，通信業(yè)務(wù)由話音到視頻的漸進(jìn)過(guò)程，讓學(xué)生體會(huì)衛(wèi)星通信在實(shí)際生活中的各種應(yīng)用場(chǎng)景以及還存在亟需解決的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生投身衛(wèi)星通信領(lǐng)域技術(shù)研究的興趣。
3結(jié)語(yǔ)
衛(wèi)星通信實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)衛(wèi)星通信基本原理的理解和掌握，激發(fā)學(xué)生對(duì)衛(wèi)星通信領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣。該文針對(duì)本科生和研究生兩種教學(xué)對(duì)象，對(duì)衛(wèi)星通信實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)進(jìn)行了探討與摸索，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中取得了良好效果。然而，適合于不同對(duì)象、不同接受能力的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革是永無(wú)止境的，如何取得更好教學(xué)效果還需要與廣大高校的衛(wèi)星通信課程教師共同探討。
作者：張峰干 井亞鵲 金偉 戴精科 單位：火箭軍工程大學(xué)信息工程系
借助電子束自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)操作，其電子束可以在100Hz頻率上指向并跟蹤衛(wèi)星。也就是說(shuō)，該系統(tǒng)每秒要計(jì)算該衛(wèi)星的相對(duì)位置100次。分布式相陣天線還解決了“鑰匙孔”（keynole）以及“常平架自鎖”（gimballock）問(wèn)題。前者是穩(wěn)定電子機(jī)械天線系統(tǒng)的難題。由于俯仰角不到90°，這樣在頂點(diǎn)處就會(huì)有一片空域無(wú)法被天線光束覆蓋。后者的問(wèn)題在于其天線系統(tǒng)俯仰角>90°、<180°，所以當(dāng)常平架達(dá)到其仰角極限時(shí)，方位轉(zhuǎn)臺(tái)必須旋轉(zhuǎn)180°才能繼續(xù)跟蹤，因而不能平滑跟蹤經(jīng)過(guò)其頂點(diǎn)的衛(wèi)星。寬波束可以緩解這個(gè)問(wèn)題，但是高增益天線都是窄波束，必須要有所取舍。在相控陣天線覆蓋重復(fù)區(qū)域，可以通過(guò)電子方式輕松解決。由于設(shè)計(jì)之初就是為了解決移動(dòng)中的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)以及流視頻問(wèn)題，這種全雙向系統(tǒng)可以用于很多衛(wèi)星通信系統(tǒng)，比如美國(guó)的全球?qū)拵l(wèi)星通信系統(tǒng)（WGS）和XTAR系統(tǒng)、西班牙衛(wèi)星系統(tǒng)（SpainSat）以及英國(guó)的天網(wǎng)衛(wèi)星系統(tǒng)（Skynet）。該系統(tǒng)采用115V交流電或28V直流電，功耗700W，重68kg。埃爾比特公司2013年9月，以色列艾爾比特公司（Elbit）在倫敦國(guó)際防務(wù)展上展示了基于MSR-2000系列的下一代天線Elsat2000E。該天線采用新型被動(dòng)波導(dǎo)平面面板技術(shù)，能夠全面覆蓋Ku波段。該公司稱(chēng)Elsat2000E技術(shù)性能有了巨大提升，大大超越了采用印刷電路多成分平板技術(shù)的Elsat2000。Elsat2000E新型天線直徑50cm，重15kg，性能和效率是Elsat2000的兩倍。埃爾比特公司稱(chēng)其具有30Mb/s的下行速率和5Mb/s的上行速率。該公司強(qiáng)調(diào)該系統(tǒng)有個(gè)關(guān)鍵特性，即它有先進(jìn)的三重跟蹤機(jī)制，具備100°仰角能力，因而可以提升移動(dòng)中的跟蹤和重新鎖定性能。該公司聲稱(chēng)該系統(tǒng)的G/T比為7dB/K，而這是信號(hào)噪聲比方式，是天線能夠接收的信號(hào)。該比值越大，從背景噪音中提取微弱信號(hào)的效果就越好。和Elsat2100相似，2000E也集成了該公司的InterSky4M軍用戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)平臺(tái)，能夠在視線內(nèi)、視線外以及超越地平線模式下，提供“無(wú)縫”寬帶連接。該系統(tǒng)在機(jī)械掃描中結(jié)合平板相陣技術(shù)，最大限度提升了覆蓋角度。它能夠達(dá)成360°全覆蓋，俯仰角度從0°～100°，這是其他系統(tǒng)做不到的。通常情況下，天線系統(tǒng)會(huì)采用碟狀天線，這是因?yàn)槠湓鲆婧芎?，但是由于高度原因極易被探測(cè)到。
一、Ibetor公司X波段終端
2014年2月28日，西班牙Ibetor公司在華盛頓哥倫比亞特區(qū)2014衛(wèi)星展上推出了新型的X波段Ib-Stom100X終端，其特點(diǎn)就是低矮不易探測(cè)。由于該終端高度只有20cm，該天線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力的高效能和自由調(diào)整(discretion)，同時(shí)還能在極端地形情況下高效可靠連通。Ib-Stom100X專(zhuān)為艦船、飛機(jī)和地面車(chē)輛設(shè)計(jì)，加入了Ibetor公司設(shè)計(jì)的天線控制單元（ACU），包括慣性單元（IMU）、同千赫茲雙GPS接收器、三軸陀螺儀、加速計(jì)和磁力計(jì)。通過(guò)這種組合，該系統(tǒng)號(hào)稱(chēng)指向精度提高0.3!，能在移動(dòng)車(chē)輛上獲取衛(wèi)星信號(hào)并能“瞬時(shí)”再次找回。能做到這一點(diǎn)，部分原因是由于該系統(tǒng)使用的軟件程序始終讓機(jī)械掃描天線指向衛(wèi)星位置，即使信號(hào)受到遮擋仍舊如此。其關(guān)鍵參數(shù)為瞬間頻率500MHz、G/T比7.5dB/K以及波束中心上行速率高達(dá)8Mb/s。依據(jù)不同配置，其重量從75～85kg不等。根據(jù)Ibetor公司的信息，該系統(tǒng)已在西班牙軍隊(duì)服役。Indra公司西班牙的Indra公司提供了備選方案，它的Sotm解決方案運(yùn)行在X和Ku波段上，使用低矮天線，并集成慣性導(dǎo)航。通過(guò)IP電臺(tái)和骨干能力，該系統(tǒng)的衛(wèi)星通信可為旅、營(yíng)一級(jí)的巡邏部隊(duì)提供服務(wù)。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，可用于任何車(chē)輛，甚至可用于小型船只。另外，其可選方案還包括Ku波段擴(kuò)展頻率（13.75～14.5GHz）、加密、運(yùn)行時(shí)間20min的不間斷電源，還可載有發(fā)電機(jī)，能夠提供10h電力供應(yīng)。吉拉特衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)公司就在Ibetor公司推出低矮天線終端之后，以色列吉拉特衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)公司（Gilat）也緊隨其后，于2014年3月11日推出了“低矮光線衛(wèi)星隱形光線（RaySatStealthRay）300X-M”。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，可與任何X波段衛(wèi)星配套使用，可用于全球?qū)拵l(wèi)星通信系統(tǒng)（WGS）以及崎嶇道路行駛的車(chē)輛。它集成了多種動(dòng)作傳感器，可以進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤、在最短時(shí)間獲取信號(hào)以及能夠“瞬間”再次找回信號(hào)。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，可以輕易裝到未經(jīng)改裝的車(chē)輛上。它包含一個(gè)外置天線，長(zhǎng)55.6cm、寬49cm、高25cm、重15kg。另外，它還有內(nèi)置天線控制單元（ACU），重4.5kg。但是，由于它可以和集成MLT-1000調(diào)制解調(diào)器一起使用，故不必安裝天線控制單元。吉拉特公司新產(chǎn)品的G/T比為2dB/K，傳輸和接收增益分別是23和25dBi，其接收頻率為7.25～7.75GHz，傳輸頻率為7.9!8.4GHz。SR300系列還包括用于Ku波段和Ka波段的低矮天線。
二、DRS技術(shù)公司X46-V認(rèn)證
2013年5月，隨著DRS技術(shù)公司的X46-V終端獲得認(rèn)證，允許用于美國(guó)國(guó)防部高性能衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，該公司已能提供X-波段，為更多的偏遠(yuǎn)、分散的軍事單位提供接入全球信息網(wǎng)絡(luò)（GIG）。該認(rèn)證由美國(guó)國(guó)防部聯(lián)合衛(wèi)星通信工程中心和美國(guó)陸軍戰(zhàn)略司令部頒發(fā)，從而允許X46-V用戶接入全球?qū)拵l(wèi)星通信系統(tǒng)（WGS），其語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻傳輸速率高達(dá)6Mb/s。除了美國(guó)部隊(duì)，澳大利亞、加大那、丹麥、盧森堡、荷蘭以及新西蘭軍隊(duì)都可以使用該系統(tǒng)衛(wèi)星。另外，由于可以運(yùn)行K-y以及Ka波段，該系統(tǒng)能為其它商業(yè)和軍事衛(wèi)星提供更大靈活性和冗余能力。該公司還于2013年8月27日宣布，其L-3Linkabit可以提供系列移動(dòng)衛(wèi)星通信終端，剛剛升級(jí)了Alsat永久移動(dòng)地球站許可證，可以在美國(guó)境內(nèi)以及其它商業(yè)航空器上使用其Ku波段終端。該證書(shū)允許的終端包括L-3DatronFSS-4180-LP（0.33×0.46m）、FSS-4180-LC小型孔徑天線（圓周長(zhǎng)0.46m），還包括LinkabitMPM-1000網(wǎng)絡(luò)中心IP衛(wèi)星通信調(diào)制解調(diào)器。美國(guó)陸軍的“戰(zhàn)術(shù)級(jí)作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)”（WIN-T）以及美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的“移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)”中都采用了L-3終端。
三、全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)布局系統(tǒng)
Elexis公司宣布，在成功將全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)布局系統(tǒng)（Gnomad）集成到“斯特賴(lài)克”裝甲車(chē)輛之后，公司又將這一經(jīng)受戰(zhàn)斗考驗(yàn)的系統(tǒng)擴(kuò)展到另一美軍的重要平臺(tái)，并在美國(guó)喬治亞州本寧堡的美國(guó)陸軍第7遠(yuǎn)征作戰(zhàn)試驗(yàn)部隊(duì)完成安裝。全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)布局系統(tǒng)易于安裝，并且不需要對(duì)現(xiàn)有車(chē)輛進(jìn)行改造。該系統(tǒng)包括衛(wèi)星天線、RF組件以及幾代模塊底盤(pán)，使其可以安裝在美國(guó)軍用產(chǎn)品目錄內(nèi)以及商業(yè)用等車(chē)輛上，比如“悍馬”等。該低矮型天線尺寸為45×35×7in（合114.3×88.9×17.78cm），重量不到25kg，可用于商業(yè)和軍事衛(wèi)星。由于采用開(kāi)放式架構(gòu)，該系統(tǒng)可以和許多視線內(nèi)電臺(tái)以及衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器共用，并通過(guò)解調(diào)器實(shí)現(xiàn)全雙向語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻通信。通過(guò)和超高頻或甚高頻電臺(tái)配合，比如和“單信道地面及機(jī)載無(wú)線電系統(tǒng)”(Sincgars)以及嵌入式GPS共用，該系統(tǒng)能夠在運(yùn)行圖像中直接嵌入跟蹤藍(lán)軍數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)傳送頻率為14.0～14.5GHz、接收頻率為17.7GHz或11.7～12.75GHz，速率分別高達(dá)512kb/s和2Mb/s。在30°仰角、23℃情況下，G/T值最低為8dB/k。羅克韋爾?柯林斯公司羅克韋爾?柯林斯瑞典通信技術(shù)公司的終端和薩博公司的四軸穩(wěn)定平臺(tái)結(jié)合，從而產(chǎn)生了一種新型的移動(dòng)衛(wèi)星通信終端，既可適用崎嶇路面也可用于海上。它可以安裝到輕型越野車(chē)輛和小型船只上，也可以安裝在指揮所車(chē)輛和中型濱海船只上。這些應(yīng)用由于速度快、顛簸劇烈、移動(dòng)幅度大，建立和保持衛(wèi)星連接非常困難。但是，該系統(tǒng)可以輕易解決這些問(wèn)題，在高海況下時(shí)速高達(dá)50節(jié)以及崎嶇地形下速度超過(guò)40km/h，它都能在1s內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)丟失的連接，同時(shí)寬帶通信速率可達(dá)10Mb/s。該系統(tǒng)全重約140kg，在20°仰角、11.0GHz情況下，G/T值為19dB/K。
四、泰利斯公司
2010年法國(guó)陸軍首次在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)部署移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，而在馬里，法國(guó)陸軍也采用了泰利斯公司開(kāi)發(fā)的設(shè)備，將其集成到VAB輪式裝甲車(chē)上。由于配備了X、Ku和Ka波段，該系統(tǒng)能夠?yàn)椴渴鹪谄h(yuǎn)、敵對(duì)地區(qū)的部隊(duì)提供連續(xù)不間斷的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)。這些衛(wèi)星通信系統(tǒng)為戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)無(wú)線電系統(tǒng)提供遠(yuǎn)距離通信連通，主要用于法國(guó)“維納斯”計(jì)劃的甚高頻PR4G網(wǎng)絡(luò)，盡管它也可方便地集成到甚高頻/超高頻的系統(tǒng)中。泰利斯公司是最早應(yīng)用相控陣技術(shù)公司之一，而作為主動(dòng)雷達(dá)天線，它具備優(yōu)越的越野跟蹤能力，集成了現(xiàn)代波形、抗干擾、抗簡(jiǎn)易爆炸裝置的發(fā)射機(jī)，甚至還有防彈天線罩。長(zhǎng)期以來(lái)移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)不斷革新，毫無(wú)疑問(wèn)，將來(lái)還會(huì)有更多的新技術(shù)應(yīng)用到該系統(tǒng)中。
作者：姜天元 劉華
