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衛星衰減情境模擬測試解決方案

衛星衰減情境模擬測試解決方案

探索 R&S Space Nexus 與 SMW200A 如何將 TLE 軌道數據轉換為真實的 LEO/MEO 衛星衰減情境,在實驗室中精準模擬都卜勒頻移、路徑損耗與大氣效應,加速您的衛星通訊系統開發。
詳細介紹

駕馭複雜的衛星軌道:在實驗室中,精準重現真實太空通道

 

R&S®SMW200A 向量訊號產生器搭配 R&S® Space Nexus,為您的低地球軌道 (LEO) 與中地球軌道 (MEO) 衛星通訊系統,提供最真實的衰減情境模擬,助您加速開發、確保效能,並顯著降低任務風險。

今日衛星通訊的挑戰:速度、複雜性與風險

隨著 LEO 與 MEO 衛星星系的迅速崛起,寬頻數據連接的需求正以前所未有的速度增長,然而,這也帶來了嚴峻的測試挑戰,衛星通道會受到大氣效應、衛星與終端設備 (UE) 之間相對運動的劇烈影響,導致訊號頻率和功率位準不斷變化。

  • 高昂的真實環境測試成本:
    將設備發射至太空進行實測,不僅成本驚人,後勤挑戰也極為複雜。
  • 劇烈變化的通道條件:
    LEO/MEO 衛星的高速移動會產生巨大且快速變化的都卜勒頻移,以及訊號衰減、延遲和干擾,對系統效能構成重大威脅。
  • 無法承受的失敗風險:
    在發射前若未能充分驗證通訊系統的可靠性,任何潛在問題都可能導致昂貴的重工,甚至整個任務的失敗。

為了克服這些挑戰,您需要一個能在實驗室控制環境中,精準模擬真實世界條件的通道模擬解決方案。

R&S 解決方案:從軌道數據到真實 RF 訊號的完整模擬

Rohde & Schwarz 提供 R&S® Space Nexus 軟體與 R&S®SMW200A 向量訊號產生器的全方位測試平台,讓您能將衛星的軌道數據 (TLE 檔案) 轉換為動態、真實的通道衰減情境,直接應用於待測物;這套解決方案讓工程師能夠在發射前,全面測試和驗證衛星通訊系統的效能,找出潛在問題並優化設計,確保在嚴苛的太空環境中維持最佳效能與可靠性。
 


R&S Space Nexus 軟體介面總覽
 

核心功能:打造最貼近真實的測試情境

R&S 解決方案涵蓋從情境定義到硬體執行的每一個環節,提供無與倫比的真實性與靈活性。

真實情境建模與可視化

  • 衛星星系導入與視覺化:
    直接使用描述衛星軌道的 TLE 檔案,並在 2D/3D 圖上視覺化呈現整個星系的運行軌跡。
  • 可見性分析:
    根據您設定的地面使用者設備 (UE) 位置或移動軌跡,精準分析哪些衛星在何時可見,並計算可通訊的持續時間,為通訊鏈路規劃提供關鍵依據。
  • 動態軌跡模擬:
    建立衛星從 UE 視角飛掠的路徑動畫,更直觀地理解通訊過程中的幾何關係變化。

 


可見衛星路徑分析圖

 

從慕尼黑選擇一顆可見的星鏈衛星

精密的通道條件模擬

  • 全方位通道參數計算:
    軟體能精準模型化並計算影響訊號品質的關鍵因素,包含因相對運動產生的都卜勒頻移路徑損耗訊號傳播延遲,以及因天氣(雨、霧、雲)、大氣氣體造成的環境衰減
  • 完整鏈路預算與延遲分析:
    透過「鏈路預算配置器」與「衛星路徑延遲模擬器」,您可以模擬包含多重衛星跳接 (ISL) 的完整通訊路徑,從而獲得更真實的端到端訊號延遲與效能表現。
  • 參數驗證與匯出:
    在產生衰減檔案前,可繪製所有關鍵通道參數的變化圖,確保模擬情境符合預期,最終產生 R&S®SMW200A 所需的衰減檔案 (.fad_udyn)。

 


傳播參數圖表示例
 

 35 GHz 傳輸下的模擬參數圖
 

高效能硬體執行與測試

無縫檔案整合:

R&S® Space Nexus 可將產生的衰減檔案直接傳輸至 R&S®SMW200A,並自動完成客製化動態衰減的相關設定。

強大的硬體效能:

R&S®SMW200A 具備高達 67 GHz 的頻率、200 MHz 的衰減頻寬及最高 1.953 MHz 的都卜勒頻移模擬能力,完美應對 LEO/MEO 衛星的嚴苛測試需求。

靈活的測試架構:

R&S 提供兩種測試配置,滿足您不同的需求:

RF 效能測試:
僅使用 R&S®SMW200A 內部產生訊號並施加通道效應,適用於對接收機 (DUT) 的 RF 效能進行測試。


RF 效能測試配置
 

端對端 (E2E) 系統測試:
結合 R&S®SMW200A 與 R&S®FSW,對從發射機到接收機的完整通訊系統進行通道模擬測試。


端對端測試配置
 

SMW200A 與 FSW 上的模擬範例
 

方案優勢:為何選擇 Rohde & Schwarz?

  • 顯著降低測試時間與成本:
    在實驗室中模擬多種情境,取代昂貴且耗時的實地測試。
  • 提升測試準確性與可重複性:
    在受控環境中進行精確、可靠且可重現的測試。
  • 驗證極端與最差情境:
    輕鬆產生具有高都卜勒頻移或嚴重衰減的極端場景,確保系統的穩健性。
  • 高度靈活的測試平台:
    可靈活模擬各種情境與訊號,且訊號產生器與分析儀亦可用於其他測試與量測任務。

 

焦點產品

R&S®SMW200A 向量訊號產生器

  • 頻率範圍高達 67 GHz
  • 2 GHz 調變頻寬
  • 整合高達 800 MHz 頻寬的衰減功能
  • 卓越的訊號品質,適用於高精度的頻譜與調變量測

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R&S®FSW 訊號與頻譜分析儀

  • 無與倫比的低相位雜訊與市場最佳的靈敏度
  • 8.3 GHz 內部分析頻寬
  • 800 MHz 即時分析頻寬
  • 高動態範圍實現出色的 EVM 效能

產品型錄下載 >

 

奧創系統科技,我們不只提供單點設備,我們構建的是全域的整合思維

從企業場域的精密佈局,到專案交付時的軟硬體協同,我們始終貫徹確保每一個節點、每一條訊號,都在最嚴苛的標準下,達成完美的系統共振

若您尋求的是堅定不移的交付、信任,以及無縫接軌的系統整合方案, 奧創系統科技 歡迎您的洽詢。