提要

近幾年，在固定衛星業務徘徊不前時，以機載、船載、車載為代表的移動應用成為了拉動傳統衛星通信領域的新動力，與之相伴相生的動中通天線也出現了很多的新技術和新產品。相控陣天線已出現了多年，波音和Gilat都已經向客戶提供了相控陣天線，而Phasor Solutions，Kymeta和C-COM等公司則正在開發基于新技術的創新性的天線系統，以迎接移動衛星通信的新紀元。本文將簡要介紹一下上述三個公司在新衛星天線領域的最近進展。

前言

從1950年第一顆人造衛星進入軌道以來，我們一直使用天線進行信號的中轉，天線技術雖然一直在發展，但直到最近幾年才出現了一些技術上的飛躍。

傳統的衛星通信是用拋物面天線實現的，射頻波束必須精確地對準衛星以保持連接，對于同步軌道衛星在移動中的應用，地球站天線必須能夠快速移動以保持對衛星的指向精度，對于中低軌道衛星通信天線的要求也概莫能外。

這些天線的機械特性不可避免的會帶來磨損，從而存在突發機械故障的隱患，這對許多用戶來說可能是災難性的。此外，對于移動應用，傳統的拋物面天線往往過于笨重，一些小型移動平臺受到承載能力的限制，只能選用口徑更小的天線，從而減小了移動平臺的數據傳輸能力。

如今，多家公司正在研究開發替代解決方案，重點聚焦在非機械系統的天線技術上。與傳統天線相反，電子天線沒有移動部件，真正移動的是波束而非天線本身。這具有多項優勢，包括可靠性更高，跟蹤更快，輪廓更低、重量更輕等。另外，目前開發的系統可以是平板的或彎曲的，可以更好地適應安裝所需的形狀，如車輛或飛機頂部的形狀。

Kymeta公司——超材料的應用

Kymeta公司是2012年從專利持有公司IntellectualVentures獨立出來的，成立的目的是開發基于軟件和超材料的電子波束成型天線，并將其研究成果轉化為商業應用，比爾蓋茨也是該公司的投資人。

Kymeta天線使用超材料形成全息波束，這意味著可以使用軟件而不是機械部件來動態地調整天線指向，這也大大降低了天線的功耗。天線使用電子射頻波束指向控制，電子極化選擇和角度控制，衛星自動識別和跟蹤，可以廣泛應用于移動通信領域，包括為汽車提供軟件更新。

多年來，Kymeta為建立和分銷其mTenna技術與多個行業的領軍企業立了合作伙伴關系，包括豐田、松下、空中客車防御與空間公司、夏普、Intellian、Intelsat、Inmarsat、O3b等。

2016年3月，Kymeta和Intelsat在Intelsat的衛星上成功完成了Kymeta平板天線在海上和汽車應用中的移動性能的初步測試。在汽車測試中，Kymeta的天線被嵌入豐田4Runner的車頂，以證明在8000英里的行駛過程中衛星信號的自動捕獲和跟蹤能力。迄今為止，該天線的行駛記錄已經超過50,000英里，車上的Ku波段天線能夠同時發射和接收衛星信號。Kymeta還測試了其首臺以兩塊玻璃間的薄膜晶體管為基礎的天線，可通過相同的發射和接收孔徑用于海上通信。

2016年10月，Kymeta在摩納哥游艇展上演示了其mTenna技術，這次演示通過組合兩個mTenna子系統模塊（ASM）獲得了“前所未有的”2.9dB附加增益，還實現了65Mbps下行和6Mbps上行的數據速率。ASM在現場接收了八個松下的eXTV直播頻道，同時執行多個Skype視頻會話和多個高清和超高清的Netflix視頻點播，并在演示期間為平均80位用戶提供Wi-Fi訪問，每個ASM消耗的功率僅為12W。

Kymeta計劃在今年第二季度推出其首款產品，即70厘米的Ku波段mTenna。2017年還將看到Kymeta的天線組合器的推出，該組合器可將多個天線Rx信號組合在一起，以滿足容量可擴展的要求。每個組合器單元最多可以連接四個mTenna ASM，每增加一倍的天線，可將Rx增益有效增加高達2.7dB。多個組合器可用于鏈接多達64個mTenna ASM。此外，天線組合器支持360度的全球覆蓋，這意味著組合天線可以在視角極低的南北緯地區實現連接。