30多年夙愿終成：中國進入衛星移動通信手機時代！

　　8月6日凌晨，我國第一顆地球同步軌道移動通信衛星天通一號01星在長征三號乙運載火箭的托舉下呼嘯升空。

　　天通一號01星是我國首顆移動通信衛星，它將為我國國土及周邊海域的各類手持和小型移動終端設備提供語音和數據通信服務，其成功發射標志著我國進入到了衛星移動通信的手機時代，填補了國內空白，具有重要的里程碑意義。

　　30多年的夙愿

　　天通一號衛星的用戶終端可以實現小型化、手機化。

　　對于我國這樣一個幅員遼闊、人口分布不均、自然災害頻發的大國來說，發展衛星移動通信是必然要求。

　　從1984年發射第一顆試驗通信衛星東方紅二號至今，我國已經發射了20余顆通信衛星。天通一號01星跟家族的其他兄弟不太一樣，它是一顆移動通信衛星，不但能夠為大型的移動用戶，如船舶、飛機及車輛等提供通信服務，還能為手持終端提供通信服務。

　　由于移動通信衛星具有覆蓋區域廣、不受地理障礙限制和終端設備體積小等優點，其發展和應用越來越受到各國的重視。

　　地面移動通信系統由于受到地面基站覆蓋區域的限制，往往邊遠山區以及戈壁、森林等地區不能實現通信的全覆蓋。

　　據統計，全國地面移動通信覆蓋率嚴重不足，但對于“站得高，看得遠”的移動通信衛星而言，就不存在這一問題了。

　　天通一號01星總設計師陳明章告訴記者：“在地面段，天通一號衛星的用戶終端可以實現小型化、手機化。”

　　為了讓記者更加直觀了解用戶終端的大小，陳明章翻出手機相冊中天通一號衛星手機式終端和一般通信衛星小型化終端的照片。

　　記者看到，天通一號衛星手機式終端的尺寸和日常使用的智能手機基本相同，而一般通信衛星的小型化終端的尺寸與家用兩門冰箱相仿。

　　終端設備尺寸和體積大幅減小的背后是移動通信衛星的技術高門檻。我國從萌生設計這種衛星的想法到真正實現，一走就是30多年。

　　在上世紀90年代初期，以童鎧院士為代表的航天人在我國地面移動通信系統蓬勃發展時就對衛星移動通信做了專題研究，分析了衛星移動通信與地面移動通信對我國國民經濟建設、國家安全的影響，認為對于我國這樣一個幅員遼闊、人口分布不均、自然災害頻發的大國來說，發展衛星移動通信是必然要求。

　　2008年的汶川大地震讓我國深刻感受到了發展移動通信衛星的必要性和緊迫性。大地震爆發后，災區通信中斷、道路不通，汶川成了一座孤島。掌握災區第一手信息對展開后續救援工作極為重要，由于當時沒有國產移動通信衛星，國際海事通信衛星發揮了很大的作用。

　　汶川大地震之后，我國立即啟動了自主移動通信衛星系統的立項論證，決心填補移動衛星通信領域的空白。2010年，該項目正式立項，并得到了政府專項基金的支持。

　關鍵技術多、難度大

　　天通一號的載重比是目前東方紅四號衛星平臺中最低的。

　　新型天線靈敏度高、可收縮，無源互調(PIM)指標達到要求。

　　我國進入地球同步軌道移動通信衛星俱樂部。

　　天通一號基于我國成熟的東方紅四號衛星平臺研制，它的研制成功讓東四平臺的能力得到了進一步提升和擴展。

　　陳明章解釋說：“由于衛星采用了新型天線、單機集成技術等新設備和新技術，衛星的載重比、散熱能力等均實現了突破，這也是進一步挖掘了東方紅四號平臺的潛力。”

　　載重比是衡量衛星性能的重要指標之一，目前有兩種解釋：一種是衛星有效載荷與整星發射質量的比;一種是載荷重量與轉發器數量的比。

　　現在，較為通用的是第二種解釋，它直接反映了單路轉發器的效能，其重量越小，衛星的效能越高，可創造的經濟價值就越大，因此，載重比數值越小越好。而天通一號的載重比是目前東方紅四號衛星平臺中最低的。

　　作為我國首顆移動通信衛星，天通一號關鍵技術多，難度大。新型天線技術則是重中之重。

　　“采用新型天線是當今國際移動通信衛星的主流做法，也是移動通信衛星的一個重要特征。”陳明章告訴記者。

　　運行在離地面3萬多公里高的衛星要接收到尺寸像手機大小的手持式地面終端發出的信號，衛星天線就要有很高的靈敏度。天線接收范圍越大，靈敏度也越高，發射功率也越大，越利于小型地面終端接收信號。

　　目前，國際移動通信衛星普遍采用新型天線，天通一號的天線也是如此

　　。陳明章介紹說：“新型天線采用可收縮設計，收起來時尺寸很小，而工作尺寸則是收起來的好幾倍，展開之后非常壯觀。”

　　大部分運載火箭的整流罩直徑都在一定范圍之內，采用新型天線才可能騰出空間，將更多的載荷裝入有限的空間內。

　　經過多年的技術攻關，新型天線技術這一“攔路虎”被項目團隊成功拿下。

　　無源互調(PIM)是新型天線的主要難題，具體來說，天線在大功率發射的同時由于接收靈敏度高，發射時產生的雜波會落入接收通道，形成自身干擾，嚴重影響通信能力。舉個例子，如果PIM問題不解決，原本可以同時支持5000路通話的衛星，可能只能同時支持500路通話甚至更低。

　　低PIM技術是移動通信衛星系統最關鍵的技術之一，也是當今國際宇航界共同關注的國際性技術難題，目前尚無法依靠設計手段解決，只能依靠試驗、驗證技術來驗證，國際上也如此。