2008年在中国发生的一场地震带来了技术进步，一些智能手机现在可以支持卫星通话；为了解决无源互调问题，中国科学家创造了世界上第一个模拟软件。
《华南早报》3月12日斯蒂芬-陈的报道
2008年，中国西南省份四川发生了8级大地震。
在这场灾难中，80,000多人丧生，许多城镇的通信中断，阻碍了救援工作。
悲剧发生后，中国政府悄然启动了"天通计划"，以建立一个不论社会经济地位如何，人人都能使用的卫星通信系统。
如今，16年过去了，该项目在卫星通信领域取得了重大进展，并引领了移动电话发展的新趋势。
"天通"意为"与天相连"，与圣经中巴别塔的故事遥相呼应。
天通一号系列的第一颗卫星于2016年8月6日发射，第二颗和第三颗卫星将分别于2020年和2021年发射。三颗卫星在高度为3.6万公里的地球同步轨道上组成一个网络，覆盖从中东到太平洋的整个亚太地区。
去年9月，华为技术公司发布了全球首款支持卫星通话的智能手机，可直接连接天通卫星。包括小米、荣耀和OPPO在内的其他中国智能手机制造商也推出了类似机型。
这些产品受到了中国消费者的欢迎，据业内人士估计，仅华为一家就已售出数千万部，超过了SpaceX的Starlink卫星服务，后者在全球拥有200多万用户。
现在，中国的普通手机用户只需每月额外支付10元人民币，就可以在沙漠或孤岛等没有信号覆盖的地方通过天通卫星拨打任何号码。
手机直接连接卫星已成为新的发展趋势，卫星通信将逐渐在大众中普及，也已经初见成效。12月18日，甘肃省西北部发生6.2级地震，再次造成大面积通信中断。但是，这一次，许多受灾群众通过智能手机上的卫星电话功能与外界取得了联系。这次地震造成的死亡人数约为150人。
中国空间技术研究院崔万召领导的中国科学家团队在2月29日发表在中国学术期刊《航天科技》上的一篇经同行评审的论文中写道："手机直接连接卫星已成为新的发展趋势，卫星通信将逐渐在大众中普及”。
以前，人们认为远程通信卫星不可能与地面上的大量手机交换信息。在圣经故事中，巴别塔失败的原因是工人们开始说不同的语言，彼此混淆。卫星通信也会受到类似的干扰。
卫星需要产生非常强大的信号才能到达一个小型智能手机。当大量不同的大功率信号同时涌入卫星的发射天线时，它们会相互干扰，产生新的信号。
这些随机出现的信号会降低卫星通话质量，严重时还会导致整个系统崩溃。
自20世纪70年代以来，美国、欧洲和国际组织运营的几乎所有商业通信卫星网络都曾因这些信号落入接收频段而出现重大故障。
这一问题在电信工程师中被称为无源互调（PIM），已成为卫星通信技术进一步发展的瓶颈。尽管很多人都渴望解决这一问题，但目前还没有普遍有效的技术来抑制PIM的发生。
据崔万召团队介绍，中国的"天通计划"聚集了来自全国各地的通信技术精英，共同攻克这一"国际航天界共同关注的技术难题"。
巨大卫星天线中的不同金属部件相互接触，是产生无源互调的主要原因。中国物理学家深入研究了接触界面的量子隧穿和热发射等微观物理机制，发现了一系列能够准确描述镀银和镀金微波元件的新物理定律。
他们还建立了一个物理模型，能够以前所未有的精度预测各种接触状态、连接压力、温度、振动和其他外部因素下PIM效应的发生。
在此基础上，中国科学家开发了世界上第一个通用的无源互调仿真软件。该软件可对结构复杂的微波元件在电、热、应力等外部因素影响下产生PIM的可能性进行数值分析和评估，误差率极低。
这一功能强大的软件帮助中国工程师开发出了有效的无源互调抑制技术，包括介质隔离电容器和优化的网状天线导线制备和编织方法。
崔万召的团队还进一步开发了世界上最灵敏的无源互调检测技术，当无源互调在极微弱的水平下产生时，该技术可以立即定位无源互调产生的位置。
这使得卫星实现了前所未有的接收灵敏度，使没有外置天线的智能手机发出的信号也能被数万公里外的天线捕捉和识别。
每颗"天通"卫星的设计寿命为12年，其天线每天要承受高达160摄氏度的温度变化，同时还要发射和接收800个不同频段的电磁波。
在如此恶劣的工作条件下解决无源互调问题极具挑战性。"天通一号卫星系统的研制离不开多项关键技术的突破。它的成功证明了项目团队的辛勤工作，也标志着中国在这一技术领域处于全球领先地位，"崔万召团队在论文中写道。
中国已为"天通"卫星申请了大量专利，这意味着中国高科技公司在使用这一革命性技术时无需担心专利壁垒或来自西方的制裁。
今年早些时候，SpaceX发射了几颗Starlink卫星中的第一颗，这颗卫星可以与智能手机连接，并计划于明年开始商业服务。
这些卫星在几百公里高的低地轨道上运行，天线面积小，可以减少无源互调干扰。不过，由于卫星只能在一定区域上空短暂停留，因此必须部署大量卫星才能实现大范围、全时段覆盖。
目前，SpaceX发射的5000多颗Starlink卫星中的大多数都不具备与手机连接的功能。
不过，新的Starlink卫星有一个显著的优势：它们可以连接较旧的4G手机。
随着"星际飞船"技术的成熟，"星链"卫星的发射速度可能会大幅提高，而中国尚未开发出成熟的可回收火箭技术与之竞争。
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