[科普中国]-点波束

概述

一般指卫星通信天线向地球辐射电磁波的覆盖立体角很小，能量相对集中的单波束。因其投射到地球表面后覆盖的地表面积较小，从卫星上观察就像一个斑点，故名点波束。

点波束照射在很小的范围内，波束截面为圆形，在地球上的覆盖区也近似圆形。一般都用对称反射面天线来产生点波束。天线直径小，覆盖地球面积大；天线直径大，则覆盖地球面积小。如果一个反射面配用多个馈源，则形成多个点波束，例如美国宇航局(NASA)所用的偏置卡塞格仑天线就使用了16个馈源喇叭，得到多个固定的点波束。2

特点点波束的辐射范围最小，其EIRP值明显高于向更大范围辐射的EIRP值，这是因为点波束的功率更为集中。点波束和区域波束的覆盖面积仅占地球表面的10%，下行频率越高，覆盖区就越小。因此，一种新型的高功率ku波段卫星可以进行多个点波束辐射，向某一国家的不同地区使用相同频率转发不同的信号。一般来说，大多数ku波段不能覆盖整个大陆地区。但与C波段相比，它具有更多的有限地球覆盖面。因此，当希望接收Ku波段而不是C波段的广播信号时，详细了解当地的EIRP值就显得十分重要。3

应用点波束天线：其波束比全球波束窄得多，故增益较高，但其辐射的区域比全球波束小得多。4

移动通信：在通信卫星应用中，点波束由于辐射能量更加集中，其增益比全球波束和区域波束高出许多，有利于大幅提高局部地区(如某一城市或岛屿等)覆盖电平，从而显著提高系统在该地区的通信容量和抗干扰性能。因此，点波束在现代移动通信及军事通信卫星中已得到广泛应用。5