薄板卫星设计：DSP与FPGA并行通信的误差分析与应用

在现代航天技术中，采用薄板卫星作为设计选项具有重要的依据。本文首先探讨了薄板卫星与完整卫星的对比实验。针对对－X面天线A，当卫星直径为40mm，架高为80mm时，通过计算薄板卫星（即卫星厚度减小）和完整卫星的性能指标，如信号强度（在±0.5dB的误差范围内），结果显示使用薄板卫星在保持足够精度的前提下显著减小了卫星的体积和重量，证明了其在实际应用中的可行性。 接下来，文章进一步比较了带帆板卫星与薄板卫星的性能。同样以直径40mm，架高25mm的卫星为例，加上两块帆板后，结果显示帆板对卫星性能的影响普遍小于1dB。这表明，在设计过程中，薄板卫星的结果可以作为一个可靠的参考，即使考虑到帆板的存在，误差影响依然可控。 CST，全称为CST微波工作室，是一个被广泛用于电磁仿真分析的软件工具。本文作者利用CST的时域仿真技术，特别是有限积分法（FIT - Finite Integration Technique），深入解析了这种方法的原理以及如何应用于电大尺寸电磁结构的模拟。时域仿真对于处理大型和复杂的电磁结构尤为重要，因为它能提供精确的时间域响应，适合于解决电大尺寸物体的问题。 GTEM室（全腔体电磁场模拟室）的处理策略针对的是超大型物体的仿真，采用频域外推和距离外推技术，能够有效处理这些难以用传统方法模拟的场景。卫星天线的布局部分，则详细介绍了如何设计、优化大型复杂天线阵列，包括考虑磁对称面、利用PBA（Progressive Basis Approximation）技术、进行收敛性分析，以及如何适当地增大最小网格，确保仿真结果的准确性和可靠性。 本文结合实例，展示了如何利用CST和时域仿真方法有效地处理薄板卫星设计中的关键问题，强调了薄板卫星在减轻卫星系统负担、提高效率方面的优势，并提供了实用的仿真策略和技术支持，为未来航天器设计提供了有价值的技术参考。