星载小型化激光通信终端技术研究现状及发展方向综述①
2020-08-03夏方园陈安和刘佳妮冯向兵郑少林刘宗伟
空间电子技术 2020年3期
夏方园,陈 祥,陈安和,刘佳妮,冯向兵,郑少林,刘宗伟
(中国空间技术研究院西安分院,西安 710000)
0 引言
星间数传的发展趋势是要实现更高码速率的传输,卫星通信载荷也需要适用于空间平台的轻小型化和低能耗的要求,自由空间激光通信是能够满足这些要求的最优通信手段之一[1]。自由空间光通信相对于微波通信具有明显的优点:带宽大、抗电磁干扰和抗截获[2,3]。随着卫星激光通信技术成熟度的提升,自由空间激光通信能够实现高达数百吉比特的传输速率,在同样的码速率条件下,激光通信终端还具有体积小、重量轻、功耗低的优势[4],因此激光通信链路成为星间主干链路乃至组成光通信网络是未来卫星通信发展的必然趋势。
微型卫星与传统的大型卫星相比,具有成本低、开发周期短以及灵活组网等优点,因此得到了世界各国的重视,使得卫星市场逐渐向小型化方向(微型卫星和纳米卫星)发展。微纳卫星使用微波链路进行通信时,其数据传输能力严重受限,而光通信由于具有大容量、高速率的特点,更加适用于微型卫星通信。在这种情况下,激光通信系统的小型化技术是必然趋势。文章叙述了近年来小型化激光通信终端技术发展及其应用前景。
1 激光通信系统
激光通信终端的基本组成如图1所示,主要由光学头部和电控处理机两部分组成,光学头部包括PAT(Pointing,Acquirement,Tracking)系统、光学收发通道和望远镜组成,电控处理机包括机构控制器、供电单元和通信收发机部分。……
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