2020年7月9日20点11分，我国目前通信容量最大、波束最多、输出功率最大、设计程度最复杂的民商用通信卫星亚太6D卫星成功发射。
该卫星是我国首个Ku频段“高通量宽带卫星通信系统”的首发星。它的成功发射表明了我国高通量通信卫星研制能力达到国际先进水平。
发射瞬间 文彬/摄(中国航天科技集团供图)
长征三号乙火箭整装待发 邓烨晨 摄(中国航天科技集团供图)
主要面向亚太区域用户 提供全天候卫星宽带通信服务
亚太6D通信卫星主要面向亚太区域用户提供优质、高效、经济的全地域、全天候的卫星宽带通信服务，用以满足海事通信、航空机载通信、陆地车载通信以及固定卫星宽带互联网接入等多种应用需求，在该卫星上，航天科技集团五院西安分院承担了转发器分系统、天线分系统及跟踪子系统的研制任务。
当前，随着地面用户对宽带互联网应用需求的增加，包括飞机、航海、高铁以及沙漠、荒山等地面基站信号覆盖不到的地方，用户的互联网应用需要也逐渐增加。这就需要扩大互联网覆盖区域，亚太6D卫星正是针对这一需求而研制的。
航天科技集团五院西安分院亚太6D卫星副总设计师周颖介绍，与2017年成功发射的我国首个高通量卫星——中星16号卫星相比，亚太6D卫星的通信容量达到50Gbps，是中星16号卫星的2.5倍，用户波束数量是中星16号卫星的4倍。该卫星的有效载荷系统采用了近20项新技术、新产品、新工艺，有效提升了卫星通信容量和使用的灵活性，对高通量宽带通信卫星的发展具有重要意义。
卫星可以支持地面用户近100兆的应用速率
高通量宽带卫星通信的应用主要包括卫星空间段、地面关口站和终端用户三部分。亚太6D卫星共有八个地面关口站，地面的关口站通过光缆与互联网相连，可以向地面用户发送宽带网络信号。高通量卫星就如同架设在太空中的一个空间信号中转站，通过无线电信号转发使地面用户与地面关口站的互联网连接。该卫星可以支持地面用户近100兆的应用速率。航天科技集团五院西安分院经过与用户深入沟通，为卫星的后续应用提供了天地一体化的设计，根据不同区域用户对容量的需求，确定波束的大小和使用带宽，灵活分配精细化的频率资源，实现关口站之间的灵活切换。
与传统的广播电视卫星广域波束天线覆盖方式不同，作为能够实现高通量宽带通信的亚太6D卫星使用的是多波束天线，形成对地面的“蜂窝式”覆盖。如果将通信卫星的信号波束比作光束的话，那么卫星馈源就是安装在卫星天线馈源阵“蜂窝”上的一个个散发光束的小灯。亚太6D卫星共有近百个这样的“小灯”，当卫星开始工作的时候，安装在卫星天线上的“小灯”就会向地面发送通信信号波束。由于亚太6D卫星要兼容在其之前发射的通信卫星的频率，所以天线馈源阵“蜂窝”的每个孔的大小也不一样，在保证面向亚太地区规模覆盖的情况下，可为重点区域的多个目标用户提供服务。
为了保证卫星功率资源的灵活分配和应用，航天科技集团五院西安分院在该卫星上应用了Ku频段宽带多通道混合矩阵放大器，它可以在地面应用热点或降雨造成的信号衰减的情况下，实现卫星信号输出功率的动态调整。
克服了许多困难 采用了很多新技术
亚太6D卫星通信舱布局复杂，卫星通信舱单机数量达到1000余台，波束数量多，波导组件数近千根，是以往通信卫星的数倍。如何将这些单机有序而合理地排布在卫星通信舱，这就要考验设计师的布局能力。航天科技集团五院西安分院研制人员首次采用无法兰减高波导、新型波导安装等技术，将布局空间利用到极致。由于系统复杂，为了减少波导电缆间的相互干扰，也便于单机拆装，研制人员将通信舱中的电缆和波导进行分区设计。同时，亚太6D卫星在单机布局、波导设计等过程中首次采用信息化软件，在提高设计效率的同时能够保证连接关系的正确性。在卫星载荷舱的布局中，首次采用三维激光扫描仪对波导外形尺寸进行测试等多项手段，极大提高了载荷系统的研制效率，对后续的高通量卫星的研制具有很好的借鉴意义。
为确保卫星功能的最优，不仅卫星通信舱布局比较紧凑，具体的产品也尽最大可能地采用集成化设计。以卫星上使用的输出多工器为例，首次采用多通道一体化全新的结构组合设计方式，不同多工器之间实现重新组合，极大地提高了产品的集成化程度，不仅方便卫星舱内的布局，而且也减轻整星的重量。
卫星在轨运行后，可为偏远地区用户提供高质量宽带上网服务
据周颖介绍，亚太6D卫星在轨运行后，可为偏远地区用户提供高质量的宽带上网服务，卫星还能实现功能自定义，融合打电话、广播电视节目转播及上网功能于一体，大大提高卫星容量的利用率和灵活性。
航天科技集团五院西安分院李军院长表示，作为我国卫星有效载荷研制主力军和国家队的航天科技集团五院西安分院，将借助已经在实践二十号卫星上成功验证的超大容量Q/V载荷、超高速激光通信、灵活的跳波束、宽带柔性转发等技术，以大容量，灵活性为有效载荷发展方向，不断提高卫星宽带互联网通信的能力，为我国的国家天地一体化信息网络工程和“一带一路”空间信息走廊工程的推进贡献更大的力量。
华商报记者 马虎振 通讯员 张学良/文 通讯员 贾荷仪 郭立平/图
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