科创中国

行业领域

电子信息技术,通信技术

需求背景

卫星技术的快速发展和地面毫米波的应用，都对天线的重量、体积、便携性、一体化设计等提出了更高的要求，特别是航天航空、中低轨卫星互联网领域均需要智能、轻量化的天线。电子计算机、微电子技术和现代材料的发展，让符合当下行业和经济发展的相控阵天线应运而生。本项目需研发一款应用于卫星通信领域，可装载于高速移动平台的超宽带多波束相控阵天线终端设备。

需解决的主要技术难题

（1）天线整机系统架构设计

对天线整机开展：总体架构设计、层叠式布局设计、标准化子阵快速拼接集成设计，在整机尺寸、重量、热条件受限等多约束条件下，进行机电热耦合建模仿真分析，解决天线整机高密度散热、阵面均温性、高密度集成等问题、使得天线整机低剖面、小型化、轻量化、便于装载在高速移动平台。

（2）收发组件集设计和低成本实现

对天线收发组件开展：组件内部的功率放大器、低噪声放大器、移相器、衰减器、逻辑控制等芯片高密度集成一体化，组件可实现多通道、多波束、宽频带设计、组件与天线单元组装效率高、更换容易、组件批量生产后射频通道占据天线整机的研发成本下降，实现相控阵天线的低成本化。

（3）宽带相控阵天线波束形成设计

对天线工作带宽开展：与窄带相控阵天线相比，工作在宽带条件下天线阵孔径带来的孔径渡越时间将会产生不可忽略的影响，导致天线波束指向偏移、主瓣展宽、有效带宽减少。通过对宽带相控阵天线中宽带辐射天线单元、馈电网络布线、大瞬时带宽信号的产生和处理、宽带宽角扫描情况下时间延迟的波束控制等关键问题的研究解决孔径渡越时间造成天线阵列的空间色散和时间色散的问题。

（4）多波束相控阵天线波束形成设计

对天线多波束开展：利用波束形成网络，同时实现多个独立的高增益波束。通过对模拟多波束形成网络和数字波束形成网络的论证选择，多波束相控阵抗干扰技术、波束指向精度、多波束形成算法等问题的解决，实现天线波束功能。

期望实现的主要技术目标

超宽带多波束相控阵天线终端设备考核指标如下：

a.工作频段：上行：29~31GHz,下行：19~21GHz；

b.中频频段：发射：2~4GHz，接收：***~***；

c.发射 EIRP：≥ 44dBW；

d.发射波束数量：2；

e.接收 G/T：≥12 dB/K；

f.接收波束数量：2；

g.扫描范围：方位 360°，偏离法向±60°；

h.跟踪方式：程序跟踪和自跟踪；

i.波控精度：***°；

j.指向精度：指向偏差损失不大于 ***；

k.极化方式：上行左旋圆极化，下行右旋圆极化；

l.轴比：≤3dB（法向）；

m.中频端口驻波比：≤***；

n.副瓣抑制：≥14dB；

o.收发隔离度：≥55dB；

p.功耗：≤900W；

q.尺寸（含天线罩）：≤900*550*75mm

超宽带多波束相控阵天线终端设备功能要求：

a.具备卫星数据的接收和发射功能；

b.具备接收天线和发射天线波束独立空域扫描跟踪功能；

c.具备良好的电磁兼容性，发射天线工作时不影响接收 天线正常工作；

d.具备在天线工作过程中温度持续升高时，能及时预警实现散热保证维持在正常的工作温度中的功能。

需求解析

解析单位：“科创中国”人工智能专业科技服务团（西咸新区人工智能行业协会） 解析时间：2023-11-24

靖 锋

西咸新区人工智能行业协会

秘书长

综合评价

此需求足够清晰可以继续进行需求跟进

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处理进度