衛星通信是一種利用衛星作為中繼站，連接地面和低層大氣中的無線電通信站的技術。衛星通信系統由通信衛星、地面站及用戶終端構成，具有通信范圍廣和高可靠性的特點。

相比陸地移動通信，衛星通信具有多項優勢，如通信距離長、費用與距離無關、覆蓋范圍廣、不受地理條件限制、頻帶寬、傳輸容量大等。

然而，衛星通信也面臨一些挑戰。與地面無線通信相比，衛星信道存在較長的時延、復雜的信號衰落特性、多普勒頻移和噪聲干擾。這些因素使得衛星與終端之間的通信鏈路成為影響整體系統通信質量的關鍵部分。因此，在設計和使用衛星通信系統時，為確保高效可靠的通信服務，對衛星通信鏈路的測試驗證尤為重要。

衛星通信的系統構架及產業鏈

衛星產業鏈是一個復雜而精細的系統，覆蓋了從衛星制造到下游應用的多個環節。

產業鏈的起點在于衛星制造，衛星整星設計制造廠商負責向衛星零部件廠商采購所需組件，然后集成生產，最終交付完整的衛星產品。衛星平臺是衛星的“骨架”與“大腦”；其中衛星載荷則包含天線分系統、轉發器系統及各類金屬/非金屬材料與電子元器件，直接決定了衛星的業務功能。

衛星服務和地面設備制造則構成了產業鏈的中游。地面設備是連接衛星與用戶的橋梁，包括用于跟蹤、遙測及指令下達的地面測控和監測系統，以及用戶終端設備。衛星服務企業扮演著類似電信運營商的角色，對在軌衛星進行實時監測，確保地面空間段設備的正常運行，為下游客戶提供包括通信、導航和遙感在內的各類衛星服務。

衛星通信上下游產業鏈

在當前低軌衛星全面崛起，高通衛星技術正在快速發展。衛星互聯網已成為行業共識在船用通信、機載辦公、運輸行業、能源行業、工業行業、農林牧漁、野外作業、智慧城市等領域廣泛應用。

針對衛星通信存在較長的時延、復雜的信號衰落特性、多普勒頻移和噪聲干擾等問題，中星聯華科技提供包含：衛星通信信號生成、衛星有效載荷測試、相控陣天線有源駐波測試、T/R組件測試、衛星信道仿真、衛星信號采集、衛星背景信號和干擾信號模擬、衛星激光通信及衛星通信整體測試驗證方案等解決方案。

衛星通信測試方案

衛星通信信號生成

衛星信號技術發展趨勢：

更寬的帶寬、更高的頻率

高階復雜調制（高階QAM、OFDM…)

干擾

衛星通信與移動通信融合（6G）

隨著更高帶寬和頻率（如 Ka 波段）的使用，衛星通信測試面臨挑戰，包括測試設備無法有效處理高頻率、需要更好的動態范圍來應對低信噪比的問題。

在寬帶衛星信號生成時存在以下挑戰：

更高的頻率

工作頻率更高-Ka、毫米波（更寬的帶寬）

更小的天線

點波束和相控陣天線（衛星）

平板天線和相控陣天線（移動設備、地面設備）

更高的數據傳輸速率

高通量衛星（HTS）

頻率復用

高階調制

寬帶信號

DVB-S2X（upto 256 APSK)

中星聯華矢量信號源能夠產生可覆蓋Ka頻段的單音、多音、掃頻、脈沖、常見數字調制、AWGN等多種信號，用于測試和驗證電子設備的性能、頻率響應、干擾抑制、抗干擾等能力測試等，協助客戶測試和驗證通信設備、調制解調器、基站等的性能。

Signalpro信號生成軟件可提供豐富的場景模擬，讓復雜場景模擬變得簡單。

圍繞多通道專用信道模擬器，綜合采用真實衛星信號采集、衛星通信仿真、電磁干擾采集以及信道測量等仿真技術和工具，打造了面向衛星信號的信道模擬平臺。該平臺在傳統信道模擬的基礎上進一步引入了增強系統建模仿真能力的信道模擬+高性能云計算架構，可有效地服務于5G&6G核心網功能、接口互聯互通、網絡服務質量，以及終端協議一致性、射頻性能一致性及場景適應性等檢驗檢測測試。

衛星有效載荷測試

通信載荷是用于通信衛星通信功能的部件，是通信衛星的核心組件。傳統通信載荷主要包括相控陣天線和轉發器，衛星互聯網在傳統通信載荷基礎上增加了星間鏈路。

依據是否對信號進行處理，轉發器分為透明轉發器和數字再生轉發器。其中數字再生轉發器系統可分為接收端、發射端及信號處理裝置。

透明轉發衛星有效載荷結構

數字再生式衛星有效載荷結構

在衛星PA設計中，會使用寬帶功率放大器，工程師在設計時面臨系統效率和線性度的權衡問題。在測試時需要考慮放大器的非線性失真。傳統的測試方法利用2臺射頻信號源加上合路器來實現雙音信號測試器件的三階交調失真，測試環境搭建復雜，耗時，價格昂貴。中星聯華科技矢量/射頻信號源可直接生成Two-Tone雙音信號，協助完成測試，減小測試環境中其他配件的非線性對測試結果的影響。

矢量信號源生成Two-Tone雙音信號

雙通道微波信號源直接輸出雙音信號

一步到位，簡化您的測試步驟，提高測試精確度。

相控陣天線測試

天線技術是衛星通信的關鍵技術。星載天線系統通過產生定向或可掃描的波束覆蓋地面目標，從而實現星地之間的通信連接。進一步的，多波束方案采用多個波束對地進行覆蓋，在提升系統通信容量的同時，還可極大提高系統等效全向輻射功率。隨著衛星通信容量快速增長及多目標區通信的發展需求,多波束天線開始應用,主要可分為反射面多波束天線、透鏡式多波束天線及相控陣多波束天線，而相控陣天線具有寬掃描角、低輪廓、低功耗、重量輕,可實現靈活的多波束、波束調整重構,以及波束凝視、等通量覆蓋等優點,在低軌衛星應用優勢顯著，成為低軌通信衛星標配。

天線在實際工作時，除了輻射信號，由于自身的原因會在其端口存在駐波，而相控陣天線的天線單元間還存在互耦效應，使得天線的駐波增大，會對發射機功放組件造成一定損壞。因此在設計相控陣天線時，必須考慮此駐波及其影響。針對相控陣天線有源駐波測試的需求，提出利用多通道相參信號源模擬相控陣實際掃描狀態，從而進行相控陣輻射狀態下的有源駐波測試。

常規的測試方式天線陣各天線單元端口是順序測試：在測試時除測試端口外，其它端口在負載狀態，沒有充分考慮天線單元間的互耦效應，輸入的測試信號沒有考慮波束掃描。

中星聯華科技可提供32/64/128通道相參信號源助力相控陣天線有源S參數測試，該系統可快速產生多通道激勵信號,精準控制每一路激勵信號的幅度、相位,完全模擬相控陣天線實際掃描狀態，用于測試相控陣有源端口參數、靜態端口參數、各單元駐波參數 ，以及相控陣天線端口駐波調試功能，優化天線陣中的互耦特性。

相控陣天線有源S參數測試

衛星信道模擬

隨著無線通信技術的發展，人們的生產生活越來越依賴于無線通信系統，同時也對無線通信系統質量提出了越來越高的要求，而無線信道的狀況是影響無線通信系統質量的一個非常重要的因素。

無線信道是指無線通信中用于傳輸無線信號的媒介，信號通過無線信道傳輸，并會受到信道中的各種影響，如多徑、時延、衰落、多普勒、噪聲干擾等。無線信道是一個動態、復雜且不穩定的環境，無線通信系統的應用和發展都離不開對無線信道特性的深入研究。

中星聯華科技超寬帶信道模擬器是一種能在實驗室環境真實再現無線信道環境的儀器，大大便捷了信道測試與通信系統部署。

超大帶寬——2GHz實時帶寬（非載波聚合）

寬頻覆蓋——最高67GHz

豐富的信道模型(時延、衰落、多普勒、噪聲干擾等模型）

可模擬衛星通信過程中真實的無線信道環境。

中星聯華超寬帶信道模擬器信道模型

衛星信號采集

衛星過頂時間短，過頂在半夜......,誤刪、磁盤損壞，采集數據量太大磁盤容量不夠？？這是工程師進行衛星信號采集時的痛處，中星聯華科技射頻信號采集記錄回放儀，提供手動和自動兩種工作模式。在手動模式下，完全由用戶自主控制信號采集的啟動與停止；在自動模式下，客戶可以設置采集任務，信號采集器根據用戶預置的設備工作地理位置（經緯度、海拔）和在軌衛星軌道根數參數，自行計算出衛星過境的可視時間區間及在該可視區間內動態變化的仰角、方位角等信息，在衛星升起時刻自動啟動信號記錄，在衛星低于地平線時終止信號記錄，在整個信號采集過程中并同步記錄衛星的仰角和方位角，在無人值守情況下，可自動完成采集任務，研究員再也不用熬夜追星了。系統擁有等容量雙備份系統，保障數據安全，大容量磁盤可數小時不間斷采集回放外場電磁環境，所采集所放，把衛星信號搬回實驗室。

衛星干擾測試驗證

衛星信號通信中，上行信號和下行信號頻率是不同的。這是為了避免在衛星通信天線中產生同頻信號干擾。星上轉發器是通信衛星的主體設備，研究其抗干擾特性，非常有必要。一般來說，衛星通信受到的干擾模式即干擾信號的產生及應用模式，可劃分為以下三類：單一干擾模式：僅產生一種類型的干擾信號，進行單一干擾測實驗證的模式，具體干擾類型包括單載波、脈沖、掃頻、窄帶、寬帶、多址、欺騙、跳頻等。組合干擾模式：同時產生多種類型干擾信號，可進行不同類型干擾信號的任意組合。干擾場景模式：根據衛星導航系統的各鏈路平臺的復雜電磁環境模擬需求，在時間域上，可自主配置不同時刻的干擾類型、干擾參數、干擾組合方式等因素，模擬一段符合抗干擾測試需求的連續時變的復雜電磁環境的模式。

中星聯華科技衛星干擾測試驗證平臺可提供：

衛星信號接收：可以直接接收低軌衛星信號并對其進行干擾測試；

衛星信號采集存儲與回放：利用寬帶衛星信號采集存儲回放平臺，可以采集低軌衛星信號，形成衛星信號庫，并可以將采集信號回放以檢驗干擾效果；

使用寬帶衛星信號模擬器產生所需要的衛星信號，并對其進行干擾測試；

干擾信號生成，根據干擾算法生成相應的干擾信號，利用寬帶干擾信號模擬器生成干擾信號，利用其對衛星信號進行干擾，驗證干擾性能；

用于通道驗證的微波信號源，可生成相應頻段的微波信號以用于通信標定，并可用于生成單音干擾信號。

利用寬帶衛星信道模擬器來模擬衛星信道，使測試更真實；

利用寬帶解調器或者衛星終端來檢測衛星信號干擾效果；

利用寬帶信號分析儀可完成測試過程中的衛星信號監控、信號分析等。

衛星激光通信

星間鏈路通過激光實現。激光通信承載星間傳輸的優勢主要有:衛星激光通信具有頻率更高且方向性更強的特點,可以實現快速和高體量的數據傳輸;星間激光通信不需要向國際電聯申請特定頻段,使得頻道使用更加便捷;激光通信終端體積、重量和功耗優勢,符合當今衛星平臺有效載荷要求。

星間鏈路激光通信有望大幅提升空天與地面數據傳輸速率，如Starlink部署以激光為特色的新型衛星，實現星間鏈路傳輸數據，擴大覆蓋范圍；激光通信也是太空通信應用前沿技術，從近地軌道到深空通信均有應用前景。

衛星激光通信采用的是相干光通信技術，是光通信領域的一項技術。相比于傳統的非相干光通信，相干光通信具有傳輸距離更遠、傳輸容量更大的技術優勢，因此廣受行業各界的關注，研究熱度不斷攀升。

利用中星聯華誤碼儀的PPG可以產生2/4路IQ基帶信號調制到相干光的發射機上，激光傳輸，相干光接收機收到光信號，進行處理分析。

中星聯華高性能誤碼儀相干光測試方案

衛星通信整體測試驗證方案

衛星通信環境復雜，評估全鏈路的通信信號質量，需要考慮背景噪聲等因素，在本系統中加入背景/噪聲信號產生設備，用于模擬背景/噪聲信號。

隨著對更快數據吞吐量的強烈需求，衛星通信信號頻率更高、信號帶寬更大且調制方式更為復雜。在實驗室內產生高頻、大帶寬、調制復雜的衛星信號。

中星聯華科技提供全面的解決方案，涵蓋從信號生成、信道模擬、到上下變頻、然后進入到信號采集及信號分析的全鏈條測試。

提供更加豐富的信號產生功能，支持多種信號疊加，方便生成各種衛星通信復雜信號。信號生成軟件主要包括通用數字調制、多載波數字調制、雷達信號、通信信號、單音/多音信號、噪聲信號，調頻信號等。

針對衛星信道模擬測試需求，綜合采用射線跟蹤、衛星通信仿真、電磁干擾采集以及信道測量等仿真技術和工具，打造了面向衛星通信空天地一體化的超寬帶信道模擬器。

可以通過變頻器模塊將6GHz以內的中頻信號，上變頻到Ka/Ku頻段，模擬衛星鏈路的通信過程。

系統可實現采集、存儲實際衛星信號，并將其帶回實驗室回放，構建真實的通信環境，為實驗提供原始的真實數據。采集到的衛星信號可無限回放使用，還可注入自定義信號混疊，進行針對性測試，系統可支持最高至67GHz信號無縫采集，最大信號帶寬2GHz，大容量磁盤陣列支持長時間采集，等容量雙備份系統，保證數據不丟失。

采集系統搭載采集信號分析軟件，可對采集到的衛星信號進行分析

未來中星聯華將持續為廣大用戶帶來更加優異的測試體驗，幫助工程師們解決更多的難題。

衛星通信市場正處于快速增長階段，隨著衛星數量的增加和技術的不斷進步，衛星通信在全球通信網絡中的作用日益重要。從低軌到高軌，衛星系統的多樣化應用正在推動市場需求的擴大。特別是在高速數據傳輸、遠程監控、全球覆蓋和應急通信等領域，衛星通信已成為不可或缺的技術手段。隨著5G、物聯網、以及人工智能等技術的融合，未來衛星通信市場將迎來更加廣闊的發展前景，并對相關測試、仿真和驗證方案提出更高的要求。

中星聯華科技提供全面的解決方案，涵蓋從衛星通信信號生成、衛星有效載荷測試、相控陣天線有源駐波測試、T/R組件測試、衛星信道仿真、衛星信號采集、衛星背景信號與干擾信號模擬、衛星激光通信到整體衛星通信測試驗證等多個環節，助力應對未來衛星通信市場的高要求，推動技術發展與應用的深入融合。