深度解读Starlink地面站天线内部设计
来源 : 塑库网
作者 : plasdata
时间 : 2021-08-23


美国摩根士丹利预测,2030年全球卫星互联网市场规模将达到约454亿美元。
 
2020年,我国首次将卫星互联网纳入新基建范畴,上升至国家战略性工程,成为我国天地一体化信息系统的重要组成部分。
 
卫星互联网,即通过卫星为全球提供互联网接入服务,可以为山区、海洋、沙漠等难以铺设地面通信网络的地区提供高速网络服务。据不完全统计,全球宣布部署卫星互联网星座的公司近30家,计划发射卫星达10万颗以上。
 
目前,SpaceX已发射1737颗星链卫星,其首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)在2021年世界移动通信大会上表示,SpaceX的星链(Starlink)卫星互联网计划正在快速推进,目前在全球12个国家拥有超过9万名用户,在未来12个月内可能会拥有超过50万用户

 
Starlink系统由天基卫星、地面站天线、电源适配器以及路由器组成。其路由器和常规的路由器并无本质的区别,特殊的部分是与卫星进行天地通讯的天线,其不仅要接收下行信息,同时又要将上行信息发射给卫星。它到底是如何实现这些功能的呢?
 
为了满足广大卫星互联网粉丝的好奇心,塑库网独家翻译了星链卫星天线的拆解视频,对其内部结构和材料选择进行深度还原与分析,以飨读者。
 

整体结构

Starlink终端装置内包含有两个电机和两个齿轮箱,每个电机都连接有一个圆锤齿轮,主轴的顶部有一个副齿轮。这两个电机能够反向旋转,使得圆锥齿轮沿着小齿轮行进,带动接收器向上或向下倾斜。
 
 

电机外壳材料

天线底盘采用超耐候材料生产,欲了解其详细的材料解决方案,请添加文末的小编微信,为您对接行业专家。

防水连接器

面板下面的装置都对水、尘、湿气不敏感,设计得很坚固。内部有一个很大的通风孔,像一层戈尔防水膜,能够让外壳内部的设备排出湿气,使内外部之间实现压力平衡的同时,不带进湿气或水汽。

 

终端连接器

看起来是很简单的JST连接器,以太网电缆也是用这种简单JST连接器。
 

电缆材料

电缆的两头有铁氧体磁珠,把这个拆开,里面大多都是金属,这实际上这是为了消除或是减少沿着这条线传播的高频噪音。

 

外壳构造

外部托架暴露于外部环境较多的区域,装有升降组件和电机。

 
外壳可以稍稍弯曲,但面对高风荷载以及冲击的时候,它是非常非常坚固的。它应该有一点玻璃纤维,来增加结构稳固性。欲了解其详细的材料解决方案,请添加文末的小编微信,为您对接行业专家。
 
 

Dishy的核心部件

整个组件就是粘成一整块,有一个金属外壳以某种方式,用胶水黏在一个像玻璃纤维或是FR-4基板的基底上。底部有很多粘合剂,看起来是粘性超强的3M VHB,每一个凸条下都有,然后凸条和下面的PCB板就粘在一起。

 
这些蓝色的点点是导热材料,它基本上能够贴合两边不同的表面。这是将热量从PCB传导到金属外壳一种很好的方式。



在靠近边缘的地方,有一个金属泡沫,主要起电磁屏蔽的作用,它的位置看起来和GPS接收器对应。

 

相控阵组件

全都是独立的元件,这些元件全都组合起来构成一个独立天线。此外还有应用处理器以及相关组件,应用处理器是大脑,运行Starlink的主软件包,有两个相关的RAM芯片,还有eMMC闪存设备。
 
完整版视频
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目前,我国也正在有序推进卫星互联网建设。随着国内多个近地轨道卫星星座计划相继启动,我国卫星互联网产业迎来快速发展机遇,多地在卫星互联网产业领域开始积极布局。
 

卫星互联网与5G/6G结合,将带来更多可能

 
卫星互联网是新型信息产业在太空的延展,它与5G/6G是互补关系。
 
受固有特性限制,5G/6G的基站铺设密度需求远高于传统3G/4G网络,全面铺设成本过高,短期范围内基本只能保障城市覆盖。卫星互联网则可实现对偏远、海洋等地区的网络补充覆盖,使得极地科考、航空WiFi、远洋航运、深海勘测等领域可能将获得进一步发展,同时还能够为森林火灾、自然灾害之后的救援等场景提供即时的信息保障。
 
未来的通信格局将走向天地一体,卫星通信将与地面移动通信系统有机融合,实现互联网对任何人、任何地点和任何时间的无缝覆盖