罗德与施瓦茨联手Greenerwave实现ESA天线30分钟高精度测试

在卫星通信（SATCOM）领域，电子扫描阵列（ESA）天线已成为现代系统的核心组件。无论是低地球轨道（LEO）、中地球轨道（MEO）还是地球静止轨道（GEO），要实现高可靠性的运行，必须对天线的辐射方向图进行掌握。然而，传统测试方法正面临严峻挑战：当被测天线（AUT）口径超过50厘米时，Ku波段或Ka波段的远场测量往往需要体积庞大且昂贵的测试暗室；而紧凑天线测试范围（CATR）虽然节省空间，但仍需复杂的双轴定位系统，导致测量耗时较长。

近场技术突破：30分钟完成高精度评估

针对上述痛点，德国仪器巨头罗德与施瓦茨公司（Rohde & Schwarz）与法国深科技初创企业Greenerwave达成合作，共同演示了一种基于近场技术的创新测试方案。双方成功在短短30分钟内，完成了针对50厘米Ku波段ESA天线的辐射方向图获取，且结果与仿真模型的偏差仅在1分贝（dB）以内。这一成果不仅验证了该手法在快速、可靠验证天线性能方面的有效性，也为受限于大型暗室资源的SATCOM制造商提供了一种更具成本效益的测试路径。

此次联合测试中，罗德与施瓦茨提供了配备圆锥切割定位器的R&S TS8991 OTA/天线测量系统以及R&S ZNA矢量网络分析仪。被测设备为Greenerwave开发的单孔径无源ESA天线，其核心在于采用了可重构智能表面（RIS）技术。该技术通过动态实时控制电磁波，在保持高性能电子扫描的同时，显著降低了功耗和对传统半导体的依赖。

测试过程覆盖了高达120度的极角扩展上半球区域，以1度为步进进行数据采集。借助硬件触发功能，Ku波段10个频率点的测量数据在32分钟内全部获取。随后，数据通过R&S AMS32天线测量软件进行处理，并应用FIAFTA算法将近场数据转换为远场特性。这种高效的数据处理流程，使得实验室环境下的测试周期大幅缩短。

精度媲美仿真，助力研发降本增效

在准确性验证方面，近场解决方案的表现令人瞩目。通过与基于数字孪生模型的仿真结果以及Greenerwave自身的CATR测量数据进行对比，发现Zui大增益或方向性的差异仅为1 dB，通常情况下更是低至0.3 dB。这一精度水平充分证明了近场技术在ESA天线测试中的高可靠性。此外，系统支持将数据导出至CST Microwave Studio或MATLAB等工具进行进一步分析，为工程师提供了灵活的后处理空间。

此次试验表明，即使对于大型SATCOM天线，采用R&S TS8991近场配置也能实现快速且高精度的特性评估。这不仅是对大型远场暗室和CATR的有效替代，更适用于需要灵活波束控制和高数据速率的宽带、物联网（IoT）及回程链路应用。该方案易于集成到实验室环境中，有助于显著降低开发成本并加速产品上市进程。

Greenerwave作为总部位于巴黎、图卢兹和索菲亚-安提波利斯的深科技企业，致力于成为下一代卫星通信用户终端的先锋。其独特的技术优势在于将可重构智能表面（RIS）与基于物理的算法相结合，实现了信号波的动态实时控制。这种创新方法使得设计高性能电子扫描天线成为可能，同时相比传统方式大幅降低了功耗和半导体依赖。其多轨道兼容且具成本效益的SATCOM终端，正积极响应市场对安全、弹性连接的需求。

对于中国卫星互联网及相控阵天线产业链而言，这一技术路径具有极高的参考价值。随着国内低轨卫星星座建设的加速，大规模生产与快速迭代成为行业常态，传统依赖大型暗室的测试模式已成为产能瓶颈。罗德与施瓦茨与Greenerwave的合作证明，通过近场测量结合先进算法，可以在有限的实验室空间内实现高精度、高效率的ESA天线验证。中国企业可借鉴此思路，优化内部测试流程，缩短研发周期，并在RIS等前沿技术的工程化应用上抢占先机，从而在全球卫星通信竞争中提升核心竞争力。