CN116488740A - 一种空间太赫兹通信载荷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间太赫兹通信载荷系统，该系统包括多个太赫兹通信载荷，用于实现多波束通信和空间组网；所述太赫兹通信载荷包括M组高速信号处理系统、M个射频通道和阵列天线系统，用于实现数据信息在太赫兹频段的高速发送和接收；所述高速信号处理系统包括高速基带信号产生模块、接收端高速解调模块和基带信号处理模块；所述射频通道包括射频发射通道和射频接收通道；可见，本发明提出的系统，能够实现太赫兹频段的多波束空间通信，提高通信速率和信号传输效率，降低通信载荷的体积、重量和功耗需求。
Description
技术领域
本发明属于空间通信领域，尤其涉及一种空间太赫兹通信载荷系统。
背景技术
当前，空间信息通信的数据速率呈指数级增长，对空间信息网络的数据传输能力提出了越来越高的要求。太赫兹波段介于微波与光波之间，兼具微波和光波的优良特性，具有大带宽、穿透性好、波长短等独特的优势。太赫兹波作为信息载体，相对于微波通信，传输容量更大，具有更好的保密性及抗干扰能力，是未来空间组网通信的重要发展方向。由于太赫兹波段同时具有微波和光的特点，传统空间微波通信和激光通信的网络架构及载荷实现方法不能直接应用于空间太赫兹通信网络，因此，为满足日益增长的高速通信需求，亟需提出一种空间太赫兹通信载荷系统，并设计支持多波束通信的太赫兹卫星通信载荷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种空间太赫兹通信载荷系统，能够实现太赫兹频段的多波束空间通信，提高通信速率和信号传输效率，降低通信载荷的体积、重量和功耗需求。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了一种空间太赫兹通信载荷系统，所述系统包括：
多个太赫兹通信载荷，用于实现多波束通信和空间组网；所述太赫兹通信载荷包括M组高速信号处理系统、M个射频通道和阵列天线系统；所述M大于1；
所述高速信号处理系统包括高速基带信号产生模块、接收端高速解调模块和基带信号处理模块；所述高速基带信号产生模块，用于产生中频高速数据发送信号并发送至所述射频通道；所述接收端高速解调模块用于解调来自所述射频通道的中频高速数据接收信号，获得基带数据接收信号；所述基带信号处理模块用于对所述基带数据接收信号进行处理，获得数据信息；
所述射频通道包括射频发射通道和射频接收通道；所述射频发射通道，用于对所述中频高速数据发送信号进行调制和放大，得到太赫兹高速数据发送信号，并发送至所述阵列天线系统；所述射频接收通道，用于对来自所述阵列天线系统的太赫兹高速数据接收信号进行下变频，得到所述中频高速数据接收信号；
所述阵列天线系统，用于对M个所述太赫兹高速数据发送信号进行选择和滤波，得到太赫兹空间发送信号并发送至其他所述太赫兹通信载荷，以及接收来自其他所述太赫兹通信载荷的太赫兹空间接收信号，得到所述太赫兹高速数据接收信号并发送至对应的所述射频接收通道。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述射频发射通道包括太赫兹信号源、发射倍频器、发射混频器和太赫兹功率放大器；
所述太赫兹信号源用于产生太赫兹源信号；
所述发射倍频器，用于对所述太赫兹源信号进行二倍频，得到太赫兹载波信号；
所述发射混频器，用于将所述中频高速数据发送信号调制到所述太赫兹载波信号上，得到太赫兹高速数据发送前置信号；
所述太赫兹功率放大器，用于对所述太赫兹高速数据发送前置信号进行放大，得到所述太赫兹高速数据发送信号。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述射频接收通道包括太赫兹限幅器、低噪声放大器、本振信号源、接收倍频器、接收混频器、中频滤波器和中频功率放大器；
所述太赫兹限幅器，用于限制所述太赫兹高速数据接收信号的幅值，得到第二太赫兹高速数据接收信号；
所述低噪声放大器，用于对所述第二太赫兹高速数据接收信号进行降噪和信号放大，得到第三太赫兹高速数据接收信号；
所述本振信号源用于产生本振太赫兹源信号；
所述接收倍频器，用于对接收的所述本振太赫兹源信号进行二倍频，得到本振太赫兹倍频信号；
所述接收混频器，用于利用所述本振太赫兹倍频信号，对所述第三太赫兹高速数据接收信号进行下变频，得到前置中频高速数据接收信号；
所述中频滤波器，用于对所述前置中频高速数据接收信号进行滤波，得到第二前置中频高速数据接收信号；
所述中频功率放大器，用于对所述第二前置中频高速数据接收信号进行放大，得到所述中频高速数据接收信号。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述阵列天线系统包括多工器组件、频率选择表面、多波束阵列天线、跟踪瞄准模块、波束成型模块和移相控制模块；
所述多工器组件，用于对来自M个所述射频发射通道的所述太赫兹高速数据发送信号进行选择，得到太赫兹高速数据发送选择信号，以及将来自所述频率选择表面的所述太赫兹高速数据接收信号，转发到所述跟踪瞄准模块和对应的所述射频接收通道；
所述频率选择表面，用于对所述太赫兹高速数据发送选择信号进行滤波，得到第二太赫兹高速数据发送信号，以及对所述多波束天线输出的太赫兹高速数据接收前置信号进行滤波，得到所述太赫兹高速数据接收信号；
所述多波束阵列天线，包括N个太赫兹高集成相控阵单元，用于接收所述太赫兹空间接收信号，得到所述太赫兹高速数据接收前置信号，以及在来自所述移相控制模块的太赫兹天线控制信号控制下，对所述第二太赫兹高速数据发送信号进行波束赋形，得到太赫兹空间发送信号并发送至其他所述太赫兹通信载荷；所述N大于1；
所述跟踪瞄准模块，用于对所述太赫兹高速数据接收信号进行处理，调整其他所述太赫兹通信载荷的目标实时位置；
所述波束成型模块，用于对所述目标实时位置进行处理，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的连续相位补偿量；
所述移相控制模块，包括N个相互串联的太赫兹移相器，用于在所述连续相位补偿量控制下，得到N个所述太赫兹天线控制信号，并分别发送至对应的所述太赫兹高集成相控阵单元。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述太赫兹高集成相控阵单元包括呈交织结构的多个子阵；所述子阵包括多个带状线串馈缝隙天线。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述太赫兹移相器为加载开路单枝节的微带传输线型结构；所述开路单枝节并联于所述微带传输线的中间位置；
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述对所述太赫兹高速数据接收信号进行处理，调整其他所述太赫兹通信载荷的目标实时位置，包括：
S1，预设目标初始位置、偏移调整长度、L个偏移计算方向和最大调整次数；所述L大于1；
S2，将所述目标实时位置设置为所述目标初始位置；
S3，对所述太赫兹高速数据接收信号的信号强度进行判断；
当所述信号强度大于或等于目标信号强度阈值时，不需要调整所述目标实时位置；当所述信号强度小于目标信号强度阈值时，需要调整所述目标实时位置；
S4，当需要调整所述目标实时位置时，分别沿L个偏移计算方向，利用所述目标实时位置和所述偏移调整长度，得到L个目标候选位置；
S5，依次将所述目标实时位置，设置为所述L个目标候选位置；
S6，对每次设置所述目标实时位置后的所述信号强度进行比较，得到最大信号接收强度；
S7，设置目标偏移方向为最大信号接收强度对应的所述偏移计算方向；
S8，将所述目标实时位置，设置为所述目标偏移方向对应的所述目标候选位置；
S9，沿所述目标偏移方向，利用所述偏移调整长度，连续调整所述目标实时位置；
当所述信号强度大于或等于目标信号强度阈值，或调整次数大于所述最大调整次数时，停止调整所述目标实时位置。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述对所述目标实时位置进行处理，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的连续相位补偿量，包括：
S10，预设所述多波束阵列天线的方向图函数；
S11，利用所述目标实时位置，得到波束方向和角度；
S12，利用所述方向图函数，对所述波束方向和角度进行计算，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的所述连续相位补偿量。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述在所述连续相位补偿量控制下，得到N个所述太赫兹天线控制信号，包括：
S13，预设初始太赫兹天线控制信号；
S14，将所述初始太赫兹天线控制信号输入至第一级所述太赫兹移相器；
S15，利用第一级所述太赫兹移相器，对所述初始太赫兹天线控制信号进行移相，得到第一级所述太赫兹天线控制信号；
所述对所述初始太赫兹天线控制信号进行移相，表达式为：
其中，Z′为所述开路单枝节的输入阻抗，与对应的所述太赫兹高集成相控阵单元的所述连续相位补偿量成正比，Z0为所述微带传输线的特性阻抗，2θ为电长度；
S16，将第一级所述太赫兹天线控制信号，输入至后一级所述太赫兹移相器；
S17，重复S15～S16，直到最后一级所述太赫兹移相器输出所述太赫兹天线控制信号时，得到N个所述太赫兹天线控制信号。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明基于太赫兹频段进行空间通信，能够提高通信速率；以交织结构的带状线串馈缝隙天线子阵为基本单元，构建由多组太赫兹高集成相控阵单元组成的太赫兹多波束阵列天线，实现太赫兹频段的多波束通信；采用一组相互串联的太赫兹移相器，能够在太赫兹频段进行大角度连续移相，实现发射波束形状和方向的灵活控制，提高信号传输效率；通过采用在太赫兹频段工作的光学或光电混合器件，能够降低通信载荷的体积、重量和功耗需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种空间太赫兹通信载荷系统示意图；
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种空间太赫兹通信载荷系统，该系统包括多个太赫兹通信载荷，用于实现多波束通信和空间组网；所述太赫兹通信载荷包括M组高速信号处理系统、M个射频通道和阵列天线系统，用于实现数据信息在太赫兹频段的高速发送和接收；所述高速信号处理系统包括高速基带信号产生模块、接收端高速解调模块和基带信号处理模块；所述射频通道包括射频发射通道和射频接收通道；可见，本发明提出的系统，能够实现太赫兹频段的多波束空间通信，提高通信速率和信号传输效率，降低通信载荷的体积、重量和功耗需求。以下分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种空间太赫兹通信载荷系统示意图。如图1所示，该空间太赫兹通信载荷系统包括：
多个搭载在通信卫星上的所述太赫兹通信载荷，用于实现多颗通信卫星间的太赫兹频段多波束通信和空间组网；所述太赫兹通信载荷包括M组所述高速信号处理系统、M个所述射频通道和所述阵列天线系统，用于实现数据信息在太赫兹频段的高速发送和接收；所述M大于1；
所述高速信号处理系统包括所述高速基带信号产生模块、所述接收端高速解调模块和所述基带信号处理模块；所述射频通道包括所述射频发射通道和所述射频接收通道；
为实现太赫兹频段的高速数据发送，所述高速基带信号产生模块，产生所述中频高速数据发送信号，并发送至对应的所述射频发射通道；所述射频发射通道，对所述中频高速数据发送信号进行调制和放大，得到所述太赫兹高速数据发送信号，并发送至所述阵列天线系统；所述阵列天线系统，对M个所述太赫兹高速数据发送信号进行选择和滤波，得到所述太赫兹空间发送信号，并发送至其他所述太赫兹通信载荷。
为实现太赫兹频段的高速数据接收，所述阵列天线系统，接收来自其他所述太赫兹通信载荷的所述太赫兹空间接收信号，得到所述太赫兹高速数据接收信号，并发送至对应的所述射频接收通道；所述射频接收通道，对所述太赫兹高速数据接收信号进行下变频，得到所述中频高速数据接收信号，并发送至所述接收端高速解调模块；所述接收端高速解调模块，对所述中频高速数据接收信号进行解调，获得所述基带数据接收信号；所述基带信号处理模块对所述基带数据接收信号进行处理，获得数据信息；
可选的，在本发明实施例中，所述射频发射通道包括太赫兹信号源、发射倍频器、发射混频器和太赫兹功率放大器；
所述太赫兹信号源产生的太赫兹源信号，通过所述发射倍频器进行二倍频后，得到所述太赫兹载波信号；
所述中频高速数据发送信号，通过所述发射混频器调制到所述太赫兹载波信号上，得到所述太赫兹高速数据发送前置信号；所述太赫兹高速数据发送前置信号通过所述太赫兹功率放大器进行放大，得到所述太赫兹高速数据发送信号。
可选的，在本发明实施例中，所述射频接收通道包括太赫兹限幅器、低噪声放大器、本振信号源、接收倍频器、接收混频器、中频滤波器、中频功率放大器；
所述本振信号源产生的所述本振太赫兹源信号，通过所述接收倍频器进行二倍频，得到本振太赫兹倍频信号；
所述太赫兹高速数据接收信号，通过所述太赫兹限幅器进行幅值，得到所述第二太赫兹高速数据接收信号；
所述第二太赫兹高速数据接收信号，通过所述低噪声放大器进行降噪和信号放大，得到所述第三太赫兹高速数据接收信号；
所述第三太赫兹高速数据接收信号，通过所述接收混频器，利用所述本振太赫兹倍频信号进行下变频，得到所述前置中频高速数据接收信号；
所述前置中频高速数据接收信号，通过所述中频滤波器进行滤波，得到所述第二前置中频高速数据接收信号；
所述第二前置中频高速数据接收信号，通过所述中频功率放大器进行放大，得到所述中频高速数据接收信号。
可选的，在本发明实施例中，所述发射倍频器和接收倍频器均包括2个反向级联形式的太赫兹二极管；所述太赫兹二极管采用单片集成技术建模，其层次模型自上而下分别为GaAs基片、GaAs缓冲层、n++GaAs层、GaAs耗尽层、SiO2层、金属阳极层。
可选的，在本发明实施例中，所述阵列天线系统包括多工器组件、频率选择表面、多波束阵列天线、跟踪瞄准模块、波束成型模块和移相控制模块；
数据接收过程中，所述多波束阵列天线，接收所述太赫兹空间接收信号，得到所述太赫兹高速数据接收前置信号；所述频率选择表面，对所述太赫兹高速数据接收前置信号进行滤波，得到所述太赫兹高速数据接收信号；所述多工器组件，将所述太赫兹高速数据接收信号，转发到所述跟踪瞄准模块和对应的所述射频接收通道；
数据发送过程中，所述多工器组件，对来自M个所述射频发射通道的所述太赫兹高速数据发送信号进行选择，得到所述太赫兹高速数据发送选择信号；
所述频率选择表面，对所述太赫兹高速数据发送选择信号进行滤波，得到所述第二太赫兹高速数据发送信号；
所述跟踪瞄准模块，对所述太赫兹高速数据接收信号进行处理，调整其他所述太赫兹通信载荷的所述目标实时位置；
所述波束成型模块，对所述目标实时位置进行处理，得到N个所述连续相位补偿量，进一步通过所述连续相位补偿量控制所述移相控制模块，得到N个所述太赫兹天线控制信号，并分别发送至对应的所述太赫兹高集成相控阵单元；所述移相控制模块包括N个相互串联的太赫兹移相器；所述N大于1；
所述多波束阵列天线，在所述太赫兹天线控制信号控制下，对所述第二太赫兹高速数据发送信号进行波束赋形，得到所述太赫兹空间发送信号并发送至其他所述太赫兹通信载荷。
可选的，在本发明实施例中，所述多波束阵列天线，包括N个太赫兹高集成相控阵单元；所述太赫兹高集成相控阵单元组成K×K的阵列，用于支持最多K个波束的通信；所述N＝K×K，且K大于1；
所述太赫兹空间接收信号和太赫兹空间发送信号，均包括一个或多个波束。
可选的，在本发明实施例中，所述太赫兹高集成相控阵单元包括呈交织结构的多个子阵；所述子阵包括2×2个带状线串馈缝隙天线。
可选的，在本发明实施例中，所述太赫兹移相器为加载开路单枝节的微带传输线型结构；所述开路单枝节并联于所述微带传输线的中间位置。
可选的，在本发明实施例中，所述跟踪瞄准模块对所述太赫兹高速数据接收信号进行处理，调整其他所述太赫兹通信载荷的目标实时位置，包括：
S1，预设目标初始位置、偏移调整长度、L个偏移计算方向和最大调整次数；所述L大于1；
S2，将所述目标实时位置设置为所述目标初始位置；
S3，对所述太赫兹高速数据接收信号的信号强度进行判断；
当所述信号强度大于或等于目标信号强度阈值时，不需要调整所述目标实时位置；当所述信号强度小于目标信号强度阈值时，需要调整所述目标实时位置；
S4，当需要调整所述目标实时位置时，分别沿L个偏移计算方向，利用所述目标实时位置和所述偏移调整长度，得到L个目标候选位置；
S5，依次将所述目标实时位置，设置为所述L个目标候选位置；
S6，对每次设置所述目标实时位置后的所述信号强度进行比较，得到最大信号接收强度；
S7，设置目标偏移方向为最大信号接收强度对应的所述偏移计算方向；
S8，将所述目标实时位置，设置为所述目标偏移方向对应的所述目标候选位置；
S9，沿所述目标偏移方向，利用所述偏移调整长度，连续调整所述目标实时位置；
当所述信号强度大于或等于目标信号强度阈值，或调整次数大于所述最大调整次数时，停止调整所述目标实时位置。
可选的，在本发明实施例中，所述波束成型模块对所述目标实时位置进行处理，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的连续相位补偿量，包括：
利用所述目标实时位置，得到波束方向和角度；利用所述方向图函数，对所述波束方向和角度进行计算，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的所述连续相位补偿量。
可选的，在本发明实施例中，所述移相控制模块，在所述连续相位补偿量控制下，得到N个所述太赫兹天线控制信号，包括：
利用第一级所述太赫兹移相器，对输入的所述初始太赫兹天线控制信号进行移相，得到第一级所述太赫兹天线控制信号，并输入至后一级所述太赫兹移相器；重复利用后一级所述太赫兹移相器，对前一级所述太赫兹移相器输出的所述太赫兹天线控制信号进行移相，直到最后一级所述太赫兹移相器输出所述太赫兹天线控制信号时，得到N个所述太赫兹天线控制信号；
所述对所述初始太赫兹天线控制信号进行移相，表达式为：
其中，Z′为所述开路单枝节的输入阻抗，与对应的所述太赫兹高集成相控阵单元的所述连续相位补偿量成正比，Z0为所述微带传输线的特性阻抗，2θ为电长度。
以上所描述的架构实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种空间太赫兹通信载荷系统所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，包括多个太赫兹通信载荷，用于实现多波束通信和空间组网；所述太赫兹通信载荷包括M组高速信号处理系统、M个射频通道和阵列天线系统；所述M大于1；
所述高速信号处理系统包括高速基带信号产生模块、接收端高速解调模块和基带信号处理模块；所述高速基带信号产生模块，用于产生中频高速数据发送信号并发送至所述射频通道；所述接收端高速解调模块用于解调来自所述射频通道的中频高速数据接收信号，获得基带数据接收信号；所述基带信号处理模块用于对所述基带数据接收信号进行处理，获得数据信息；
所述射频通道包括射频发射通道和射频接收通道；所述射频发射通道，用于对所述中频高速数据发送信号进行调制和放大，得到太赫兹高速数据发送信号，并发送至所述阵列天线系统；所述射频接收通道，用于对来自所述阵列天线系统的太赫兹高速数据接收信号进行下变频，得到所述中频高速数据接收信号；
所述阵列天线系统，用于对M个所述太赫兹高速数据发送信号进行选择和滤波，得到太赫兹空间发送信号并发送至其他所述太赫兹通信载荷，以及接收来自其他所述太赫兹通信载荷的太赫兹空间接收信号，得到所述太赫兹高速数据接收信号并发送至对应的所述射频接收通道；所述太赫兹空间接收信号和太赫兹空间发送信号，均包括一个或多个波束。
2.根据权利要求1所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述射频发射通道包括太赫兹信号源、发射倍频器、发射混频器和太赫兹功率放大器；
所述太赫兹信号源用于产生太赫兹源信号；
所述发射倍频器，用于对所述太赫兹源信号进行二倍频，得到太赫兹载波信号；
所述发射混频器，用于将所述中频高速数据发送信号调制到所述太赫兹载波信号上，得到太赫兹高速数据发送前置信号；
所述太赫兹功率放大器，用于对所述太赫兹高速数据发送前置信号进行放大，得到所述太赫兹高速数据发送信号。
3.根据权利要求1所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述射频接收通道包括太赫兹限幅器、低噪声放大器、本振信号源、接收倍频器、接收混频器、中频滤波器和中频功率放大器；
所述太赫兹限幅器，用于限制所述太赫兹高速数据接收信号的幅值，得到第二太赫兹高速数据接收信号；
所述低噪声放大器，用于对所述第二太赫兹高速数据接收信号进行降噪和信号放大，得到第三太赫兹高速数据接收信号；
所述本振信号源用于产生本振太赫兹源信号；
所述接收倍频器，用于对接收的所述本振太赫兹源信号进行二倍频，得到本振太赫兹倍频信号；
所述接收混频器，用于利用所述本振太赫兹倍频信号，对所述第三太赫兹高速数据接收信号进行下变频，得到前置中频高速数据接收信号；
所述中频滤波器，用于对所述前置中频高速数据接收信号进行滤波，得到第二前置中频高速数据接收信号；
所述中频功率放大器，用于对所述第二前置中频高速数据接收信号进行放大，得到所述中频高速数据接收信号。
4.根据权利要求1所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述阵列天线系统包括多工器组件、频率选择表面、多波束阵列天线、跟踪瞄准模块、波束成型模块和移相控制模块；
所述多工器组件，用于对来自M个所述射频发射通道的所述太赫兹高速数据发送信号进行选择，得到太赫兹高速数据发送选择信号，以及将来自所述频率选择表面的所述太赫兹高速数据接收信号，转发到所述跟踪瞄准模块和对应的所述射频接收通道；
所述频率选择表面，用于对所述太赫兹高速数据发送选择信号进行滤波，得到第二太赫兹高速数据发送信号，以及对所述多波束天线输出的太赫兹高速数据接收前置信号进行滤波，得到所述太赫兹高速数据接收信号；
所述多波束阵列天线，包括N个太赫兹高集成相控阵单元，用于接收所述太赫兹空间接收信号，得到所述太赫兹高速数据接收前置信号，以及在来自所述移相控制模块的太赫兹天线控制信号控制下，对所述第二太赫兹高速数据发送信号进行波束赋形，得到太赫兹空间发送信号并发送至其他所述太赫兹通信载荷；所述N大于1；
所述跟踪瞄准模块，用于对所述太赫兹高速数据接收信号进行处理，调整其他所述太赫兹通信载荷的目标实时位置；
所述波束成型模块，用于对所述目标实时位置进行处理，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的连续相位补偿量；
所述移相控制模块，包括N个相互串联的太赫兹移相器，用于在所述连续相位补偿量控制下，得到N个所述太赫兹天线控制信号，并分别发送至对应的所述太赫兹高集成相控阵单元。
5.根据权利要求4所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述太赫兹高集成相控阵单元包括呈交织结构的多个子阵；所述子阵包括多个带状线串馈缝隙天线。
6.根据权利要求4所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述太赫兹移相器为加载开路单枝节的微带传输线型结构；所述开路单枝节并联于所述微带传输线的中间位置。
7.根据权利要求4所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述对所述太赫兹高速数据接收信号进行处理，调整其他所述太赫兹通信载荷的目标实时位置，包括：
S1，预设目标初始位置、偏移调整长度、L个偏移计算方向和最大调整次数；所述L大于1；
S2，将所述目标实时位置设置为所述目标初始位置；
S3，对所述太赫兹高速数据接收信号的信号强度进行判断；
当所述信号强度大于或等于目标信号强度阈值时，不需要调整所述目标实时位置；当所述信号强度小于目标信号强度阈值时，需要调整所述目标实时位置；
S4，当需要调整所述目标实时位置时，分别沿L个偏移计算方向，利用所述目标实时位置和所述偏移调整长度，得到L个目标候选位置；
S5，依次将所述目标实时位置，设置为所述L个目标候选位置；
S6，对每次设置所述目标实时位置后的所述信号强度进行比较，得到最大信号接收强度；
S7，设置目标偏移方向为最大信号接收强度对应的所述偏移计算方向；
S8，将所述目标实时位置，设置为所述目标偏移方向对应的所述目标候选位置；
S9，沿所述目标偏移方向，利用所述偏移调整长度，连续调整所述目标实时位置；
当所述信号强度大于或等于目标信号强度阈值，或调整次数大于所述最大调整次数时，停止调整所述目标实时位置。
8.根据权利要求4所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述对所述目标实时位置进行处理，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的连续相位补偿量，包括：
S10，预设所述多波束阵列天线的方向图函数；
S11，利用所述目标实时位置，得到波束方向和角度；
S12，利用所述方向图函数，对所述波束方向和角度进行计算，得到N个所述太赫兹高集成相控阵单元的所述连续相位补偿量。
9.根据权利要求6所述的空间太赫兹通信载荷系统，其特征在于，所述在所述连续相位补偿量控制下，得到N个所述太赫兹天线控制信号，包括：
S13，预设初始太赫兹天线控制信号；
S14，将所述初始太赫兹天线控制信号输入至第一级所述太赫兹移相器；
S15，利用第一级所述太赫兹移相器，对所述初始太赫兹天线控制信号进行移相，得到第一级所述太赫兹天线控制信号；
所述对所述初始太赫兹天线控制信号进行移相，表达式为：
其中，Z′为所述开路单枝节的输入阻抗，与对应的所述太赫兹高集成相控阵单元的所述连续相位补偿量成正比，Z0为所述微带传输线的特性阻抗，2θ为电长度；
S16，将第一级所述太赫兹天线控制信号，输入至后一级所述太赫兹移相器；
S17，重复S15～S16，直到最后一级所述太赫兹移相器输出所述太赫兹天线控制信号时，得到N个所述太赫兹天线控制信号。
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