自从1963年发射第一颗“晨鸟”卫星以来,随着卫星通信、广播业务的不断内容摘要:

氙粒子发动机技术 氙粒子发动机的出现,可以称得上是卫星研制历史上一次革命性的 突破。 氙粒子发动机的作用主要用于卫星的轨道位置保持和机动控制。 目前,卫星采用的几种不同的发动机比冲的性能如下: 双组元发动机( BIPROPELLENT) 285秒 弧度噴汽发动机( ARCJET) 550秒 稳态等粒子发动机( STATTONARY PLASMA) 1500秒 氙粒子发动机( XENON ION PROPULTION) 25厘米, 160mN氙粒子发动机 3800秒,(功耗 4500W) 2030厘米, 25mN氙粒子发动机 2900秒,(功耗 620W) 由上可看出:氙粒子发动机的比冲是双组元发动机的 12倍。 比冲是推进效能的衡量指标,对于相同的卫星来说,采用氙粒子发动机只需比双组元推进系统少得多的燃料即可完成卫星的姿、轨控。 通常,一颗卫星的氙粒子发动机是由 4 个氙气罐( 2: 2 备份)和 2 个功率处理器组成,来完成卫星的轨道位置保持。 每个氙粒子发动机每年仅消耗 Kg燃料,每年卫星轨道保持仅消耗 5 Kg燃料。 对于一颗 15年寿命的卫星,采用氙粒子发动机将节省21世纪通信卫星的发展和新技术 Sino Satellite Communications Company Limited 5 90%的推进剂质量,约 280Kg350 Kg。 由此,可大大节省卫星的发射价格,或可用于增加更多的卫星转 发器,或用来延长卫星的寿命,从而带来巨大的经济效益。 氙粒子发动机虽然功耗大,但完全不影响卫星有效载荷的工作,而且功率大,意味着氙粒子运动速度更快,因而产生更高的推力,发动机产生的比冲更大。 当使用 25厘米的 160mN的氙粒子发动机时,每天仅工作 30 分钟,就可以将卫星的轨道位置保持精度提高到 度,从而可以有效地用于多星共位工作的卫星轨位的保持和控制。 氙粒子发动机的研制源于 80年代中期,通过研究发现在所有的惰性气体中,氙粒子可产生更大的推力,且由于他的惰性特点,使得它既不易腐蚀,又安全。 90 年代 中期已开始使用在各种不同的卫星上,如日本的 ETS ETS COMETS卫星及 XM GALAXY和 PANAMSAT等卫星,已是经过多次飞行验证的完全成熟、可靠的卫星产品。 2. 2 高效率太阳电池和蓄电池技术 卫星平台技术得以突飞猛进的发展,同样得益于卫星电源技术的发展。 硅太阳电池一直在卫星太阳能电池的设计和使用中占有主要地位,但随着用户对卫星使用要求的不断提高,尤其是对中、高轨道移动通信、卫星直播电视以及多频段、多功能综合卫星的要求,目前一种新的高效电池正在越来越多的卫星投入使用。 这就是砷化镓 太阳电池,包括常规的砷化镓太阳电池,双节砷化镓太阳电池和多节砷化镓太阳电池。 硅太阳电池的转换效率为 14%,而砷化镓太阳电池、双节砷化镓太阳电池和多节砷化镓太阳电池的转换效率分别可达到 %、 23%和 30%以上。 同时,在两太阳电池翼的两边,都安装有角状太阳能反光板,从而使阳光更多地聚集在太阳电池板上,利用相同面积的太阳翼,便可得到高得多的能源功率。 从而为大功率卫星平台( 10000瓦 15000瓦)的实现奠定了基础。 同时,为保证卫星在地影中的高效工作,一种效率高、体积小、重量轻,具有 充电能力的 锂粒子蓄电池也开始使用在卫星能源分系统上。 锂粒子蓄电池与镍氢蓄电池相比,功率能力密度将提高 1倍。 3. 3 大天线和多点波束技术 通信卫星通信天线的发展,经历了从简单天线(标准圆或椭圆波束)、赋形天线(多馈源波束赋形到反射器赋形)和为支持个人移动通信而研制的多波束成型大天线。 目前,全球波束仍采用圆波束;区域通信大多采用双栅、正交、单馈源、反射器赋形的天线设计。 这种天线技术不仅已用于大多数通信卫星,同时也被世界上各主要的卫星天线制造商所掌握。 而支持个人移动通信而研制的多波束成型大天线,目前也已开始在 研制、使用。 主要的卫星有 THURYA卫星 ASES卫星。 THURYU卫星。
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