探索苍穹奥秘，芯明天压电偏转镜/快反镜助力卫星新突破
在浩瀚宇宙中，卫星作为人类探索太空、实现星际信息互通的重要“使者”，卫星技术不仅改变了人们的生活方式，还在以前所未有的速度推进社会的发展与革新。如今，卫星行业已然成为现代经济社会中不可或缺的关键部分，其应用广泛，覆盖通信、导航、遥感等多个领域，在通信保障、环境监测、灾害预警、农业生产以及科学研究等诸多方面发挥着举足轻重的作用。
（注：图片来源于网络）
一、卫星组网：天地互联迎来黄金时代
当我们仰望星空，那里正悄然上演一场通信革命。近年来，全球卫星产业迎来了井喷式发展浪潮——航天科技的迭代突破，让卫星制造与发射成本呈阶梯式下降；而通信领域与互联网行业对低轨卫星集群的需求持续攀升，两者共同重塑了太空通信的既有格局，推动了低轨卫星市场规模的迅速扩大。
（注：图片来源于网络）
（注：图片来源于网络）
为了进一步在全球低轨卫星建设竞速赛中保持优势，我国的卫星互联网建设正在逐步推进。而随着建设进程的加速推进，传统微波通信的带宽性能已逐渐难以适配海量数据的传输需求。在此背景下，卫星激光通信作为新一代空间信息传输的核心技术，凭借其突出的技术特性在现代通信场景中展现出显著的应用价值与发展潜力：卫星激光通信不仅具备超高带宽的传输能力，还拥有极强的抗干扰性能与卓越的信息保密优势。
二、攻坚克难：卫星激光通信的精度挑战
在卫星通信领域，其原理是将卫星精准发射到特定高度的轨道上运行，从而作为一个功能强大的微波中继站，其上搭载的通信转发器能够敏锐接收由地面站发射的信号，随后对信号进行放大与变频处理，再高效转发给其他地面站，从而顺利完成两个地面站之间的跨地域信息传输任务。然而，在卫星激光通信过程中，高速运行的卫星要与地面实现光束精准对准，无疑是一项极具挑战性的难题。
（注：图片来源于网络）
这一技术面临三重极限挑战：
亚微弧度级指向精度：
光束在进行超远距离传输时，落点偏差需控制到非常小的范围
毫秒级响应速度：
卫星轨道运动、平台振动等干扰需要实时补偿
极端环境适应性：
工作器件需在真空、低温、强辐射的太空环境长期稳定工作
三、精准对接：芯明天压电偏转镜/快反镜的强力辅助
芯明天压电偏转镜在卫星领域展现出了卓越的适配性与强大的应用价值。
芯明天的压电偏转镜堪称卫星激光通信系统中的核心精瞄准器件。在构建地空链接和星间链路的过程中，实现对光信号的精准瞄准和跟踪至关重要，而压电偏转镜在此发挥着关键作用，它可实现超高精度偏转，偏转分辨率高达0.02μrad，为卫星通信的稳定运行与高效传输提供了坚实保障。
从技术特性来看，压电陶瓷作为压电偏转镜的核心驱动元件，具备独特优势。通过结构内部多支压电陶瓷极其细微的位移，偏转镜可以进行单轴或多轴角度偏转运动，而精度更是可以达到亚微弧度。并且，压电偏转镜的结构设计也充分满足了卫星设备在复杂太空环境下对负载能力的要求。
（运动方式示意图）
此外，考虑到卫星运行所处的特殊环境，如真空、低温等极端条件，芯明天的压电偏转镜专门推出了真空、低温版本。这些特殊版本的产品能够完美适应卫星在太空环境下的工作需求，为卫星设备的稳定运行提供全方位、个性化的解决方案。不仅如此，还可根据客户的特定要求提供定制服务，满足卫星领域多样化、差异化的应用需求。
芯明天专为航空航天领域研发设计的航空级压电快反镜，体积小、功耗低，且可在真空、低温、高振动冲击等极端环境下稳定工作，目前已在航天航空领域得到广泛应用，例如：“风云3号E星”、“夸父一号卫星”、“吉林一号”等，犹如为太空里的卫星配备了高精度激光“对讲机”，极大地提升了卫星通信的质量与效率。
（注：图片来源于网络）
01
— 芯明天P33系列压电偏转镜/快反镜 —
P33系列压电偏转镜是具有快速响应且体积紧凑等特点的偏转平台，提供顶端面的高精度角度运动，与其他原理的执行器相比，压电驱动、柔性铰链导向的压电偏转平台可提供更高的加速度，使阶跃响应时间在亚毫秒范围。具有5个不同的偏转范围，可达20mrad的光束偏转。
▲特点
·二维θx、θy偏转
·偏转范围可达10mrad
·毫秒响应时间
·闭环定位精度高
·温度稳定性高
·可定制适于工业应用、航天应用版本
技术参数
|
型号 |
P33H.T2S38Y |
P33H.T4S50Y |
|
偏转范围（单级）
（0～100V） |
≥2.5mrad |
≥5mrad |
|
负载尺寸 |
直径25mm×5mm |
直径25mm×5mm |
|
驱动电压 |
0-100V |
0-100V |
|
驱动控制 |
3路驱动、2路传感 |
3路驱动、2路传感 |
|
运动维度 |
二维θx、θy |
二维θx、θy |
|
传感方式 |
SGS |
SGS |
|
空载谐振频率 |
＞2.9KHz |
＞1.5KHz |
|
重复定位精度 |
≤1.5μrad |
≤3μrad |
|
闭环线性度 |
0.1%F.S. |
0.2%F.S. |
|
角分辨率(开环) |
≤0.05μrad |
≤0.15μrad |
|
角分辨率(闭环) |
≤0.75μrad |
≤1.5μrad |
|
单轴静电容量 |
3.6μF |
7.2μF |
|
辐照总剂量 |
≥100krad（Si） |
≥100krad（Si） |
|
温度 |
工作温度：-25℃～60℃
存储温度：-40℃～80℃ |
工作温度：-25℃～60℃
存储温度：-40℃～80℃ |
|
使用寿命 |
≥15年 |
≥15年 |
|
失效率 |
≤240Fit |
≤240Fit |
|
冲击试验 |
1000g |
1000g |
|
正弦振动试验 |
10g |
20g |
|
随机振动试验 |
8.46g |
20g |
|
加速寿命试验
（试验后，产品依然工作正常） |
2736h，等效18年 |
2328h，等效15年 |
|
机构质量 |
≤120g |
≤200g |
|
材质 |
钛合金 |
钛合金 |
|
机构本体尺寸 |
≤Φ25mm×38mm |
≤Φ25mm×50mm |
|
用线 |
航天单芯线+航天6芯线 |
航天单芯线+航天6芯线 |
02
— 芯明天S37系列压电偏转镜/快反镜 —
S37系列压电偏转镜为θx、θy偏转，具有高度可靠性的压电快反镜，产品体积小巧、结构紧凑，可以实现的偏转范围为5mrad，非常适用于精密光路调节。
▲特点
·高可靠性
·抗震加固
·全闭环高精度
·开/闭环可选
·工业级/军品级/航天宇航级
技术参数
|
型号 |
S37H.T2S37F |
S37H.T4S55F |
|
偏转范围（单级）
（0～100V） |
≥2.5mrad |
≥5mrad |
|
负载尺寸 |
直径25mm×5mm |
直径25mm×5mm |
|
驱动电压 |
0-100V |
0-100V |
|
驱动控制 |
3路驱动、2路传感 |
3路驱动、2路传感 |
|
运动维度 |
二维θx、θy |
二维θx、θy |
|
传感方式 |
SGS |
SGS |
|
空载谐振频率 |
＞6.5KHz |
＞6.3KHz |
|
重复定位精度 |
≤1μrad |
≤1.5μrad |
|
闭环线性度 |
0.1%F.S. |
0.1%F.S. |
|
角分辨率(开环) |
≤0.05μrad |
≤0.15μrad |
|
角分辨率(闭环) |
≤0.75μrad |
≤1.5μrad |
|
单轴静电容量 |
3.6μF |
7.2μF |
|
辐照总剂量 |
≥100krad（Si） |
≥100krad（Si） |
|
温度 |
工作温度：-25℃～60℃
存储温度：-40℃～80℃ |
工作温度：-25℃～60℃
存储温度：-40℃～80℃ |
|
使用寿命 |
≥15年 |
≥15年 |
|
失效率 |
≤240Fit |
≤240Fit |
|
冲击试验 |
1000g |
1000g |
|
正弦振动试验 |
20g |
10g |
|
随机振动试验 |
20g |
8.46g |
|
加速寿命试验（试验后，产品依然工作正常） |
2328h，等效15年 |
2328h，等效15年 |
|
机构质量 |
≤200g |
≤250g |
|
材质 |
钛合金 |
钛合金 |
|
机构本体尺寸 |
≤35mm×35mm×37mm |
≤35mm×35mm×55mm |
|
用线 |
航天单芯线+航天6芯线 |
航天单芯线+航天6芯线 |
03
— 芯明天S38系列小体积压电偏转镜/快反镜 —
S38系列小体积压电偏转镜是θx、θy二维偏转的压电快反镜，配有镜片安装帽，体积小巧，易于集成，可与直角转接集成于笼式结构中。
▲特点
·θx、θy二维偏转
·偏转行程可达2.4mrad
·可选配闭环传感器
技术参数
|
型号 |
S38H.T2S29Y |
S38H.T4S47Y |
|
偏转范围（单级）
（0～100V） |
≥2.4mrad |
≥4.6mrad |
|
负载尺寸 |
直径25mm×5mm |
直径25mm×5mm |
|
驱动电压 |
0-100V |
0-100V |
|
驱动控制 |
3路驱动、2路传感 |
3路驱动、2路传感 |
|
运动维度 |
二维θx、θy |
二维θx、θy |
|
传感方式 |
SGS |
SGS |
|
空载谐振频率 |
＞2.0KHz |
＞1.5KHz |
|
重复定位精度 |
≤1.5μrad |
≤14μrad |
|
闭环线性度 |
0.4%F.S. |
0.4%F.S. |
|
角分辨率(开环) |
≤0.05μrad |
≤0.15μrad |
|
角分辨率(闭环) |
≤0.75μrad |
≤1.5μrad |
|
单轴静电容量 |
3.6μF |
7.2μF |
|
辐照总剂量 |
≥100krad（Si） |
≥100krad（Si） |
|
温度 |
工作温度：-25℃～60℃
存储温度：-40℃～80℃ |
工作温度：-25℃～60℃
存储温度：-40℃～80℃ |
|
使用寿命 |
≥15年 |
≥15年 |
|
失效率 |
≤240Fit |
≤240Fit |
|
冲击试验 |
1000g |
1000g |
|
正弦振动试验 |
20g |
20g |
|
随机振动试验 |
20g |
20g |
|
加速寿命试验（试验后，产品依然工作正常） |
2328h，等效15年 |
2328h，等效15年 |
|
机构质量 |
≤80g |
≤80g |
|
材质 |
钛合金 |
钛合金 |
|
机构本体尺寸 |
≤Φ20mm×29mm |
≤Φ20mm×47mm |
|
用线 |
6芯低压屏蔽线+4芯硅胶屏蔽线（白色软线） |
6芯低压屏蔽线+4芯硅胶屏蔽线（白色软线） |
结语
在卫星应用不断拓展、技术持续升级的当下，芯明天科技将始终秉持创新精神，不断深耕压电纳米技术，以卓越的产品性能和专业的定制服务，深度契合卫星领域的发展需求，为我国乃至全球的卫星事业发展贡献更多力量，携手探索更加璀璨的星辰大海。
更多详情欢迎致电芯明天0451-86268790、17051647888（微信同号）！
