西电学子研制“聪明外衣” 低轨卫星一穿上信号就会自己找路

获奖团队大合影　受访团队供图

本报讯（记者　任娜）浩瀚星河之中，低轨卫星穿梭往来，既要承载海量通信需求，却又受限于自身载荷与空间的严苛束缚。近日，针对低轨卫星通信口径资源紧张、波束切换不灵等技术瓶颈，西安电子科技大学学子另辟蹊径，以可重构智能超表面技术给出一套解决方案。

“既然低轨卫星的载重不能再增加，那么怎样才能让在天线不增加的情况下，又让它具有强大的多功能呢？”在近日举行的第三届“生益杯”微波毫米波设计大赛总决赛上，西电电子工程学院李龙教授指导的两支学生团队研制电磁超表面面板，不用给卫星加装更多天线，依靠电控灵活调转通信波束，分别从通信性能、系统功耗两个角度，破解卫星载荷空间有限的现实难题。

西电青年学子刘振宇、田哲源、张韶沣三位同学紧扣低轨卫星通信大容量、多波束、小型化装载的实际工程需求，创新提出Ku波段双频双圆极化共口径反射型可编程超表面整体方案。这套创新方案的核心，是一块专为卫星通信研发的特殊电磁面板，如同为卫星量身打造的一件“聪明外衣”。在单一有限物理口径下，通过超表面单元电磁特性优化，同时实现双频工作、双圆极化复用以及数字化可编程波束灵活调控，有效解决传统卫星通信天线口径资源紧张、波束切换不灵活、极化适配单一等痛点，为高通量低轨卫星星上智能赋形天线、地面卫星接收智能反射面提供了全新技术路径。最终，作品《Ku波段双频双圆极化共口径反射型可编程超表面》斩获大赛一等奖。

由黄建辉、王怡彤、何泽雨组成的参赛队，参赛的项目聚焦X/Ka双频段卫星通信协同应用场景，以可重构智能超表面（RIS）阵列为核心载体，重点攻克双频共口径单元设计、射频馈电网络布局、无源/低功耗可重构控制模块三大难点。团队所设计的双频RIS阵列，可实现空域动态波束扫描，能够自适应增强卫星通信无线传输链路质量，大幅降低阵列系统整体功耗，可应用于星载轻量化终端、地面便携卫星通信站、智能电磁传播环境调控等场景，对下一代低功耗卫星互联网终端设备研发具备重要参考价值。其作品《面向低轨卫星通信的低功耗双频RIS阵列天线》荣获三等奖。

西电两支团队斩获大奖，彰显学校在微波毫米波、卫星通信天线领域的科研实力与人才培养水平。

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