星链Starlink v2 mini 卫星及天线公开,采用相控阵?

Starlink v2 mini 卫星

SpaceX在官网上更新了Starlink v2mini卫星的图片资料,很有细节:

Starlink V2 Mini 配备了新的Direct-To-Cell 天线!这是一种新型手机直连卫星的蜂窝网络!

卫星以每秒 8 公里的速度绕地球运行。当卫星数量达到250 颗,你就可以开始让它们足够接近正确的纬度,连接它们,但是需要大约 1,000 颗卫星才能覆盖全球,获得不错的通话和数据传输速度。

之前的一些能实现卫星到移动系统(例如AST、Lynk)的卫星都有一个巨型相控阵天线,且必须确保来自移动运营商的无线电频谱和监管授权。就算已经拥有了卫星频谱,手机仍然需要拥有巨型卫星天线来提高数据速率……而Starlink V2 Mini 新的Direct-To-Cell 天线似乎解决了所有问题!卫星已经配备了新的激光通信设备。这使得星链能够以 100 Gbps 的速度与相邻卫星传输数据,这样多颗卫星组合成一个巨型相控阵天线网,通过先进的 eNodeB 调制解调器,实现对多种移动设备及不同频谱调制信号的直连支持!

卫星顶部表面圆形元件的大小表明它是一个相控阵,其设计波长比用于与星链用户终端通信的 Ku 波段长得多。这支持了该卫星旨在直接与移动电话通信(Direct to Cell)的假设。在照片中看到的可能只是将在轨道上展开的较大天线的一部分,或者他们可能首先测试较小的天线。大概率肯定是专为手机频率而设计的天线。假设从左到右的尺寸约为 3 米,则 40 个天线元件平均元件之间的距离为 7.5 厘米。元件的间距通常为 lambda(波长)/2,这意味着 2 GHz 频率下的 lambda=15 cm。这与SpaceX FCC 文件 ( pdf ) 中概述的“SpaceX …使用 1910-1915 MHz 和 1990-1995 MHz 频段(“PCS G Block”)进行直接蜂窝服务”相符。在图片中看到的其他东西是:

1 两个带有六个“辐条”的圆形装置是用于在太空中定位卫星的反作用轮。还有两个,可能在另一边。

2 前角的红色盖子保护星跟踪器——用于精确确定卫星在太空中的方向的专用摄像机。其他角落还有几个。

3 它旁边的红色盖子可能覆盖了激光链路。

4 反作用轮之间较大的红色盖子可能覆盖了离子推进器,但并不是 100% 确定。

我们能从中观察和学习到什么?

1 Elon Musk的风格在Starlink的运作中得到再次印证和强调,即,说到做到,不被任何可能的技术障碍所迟滞;

2 美帝的工业底子虽然单薄,但在某些科技密集的制造业内依然保持强大;

3 创新有时候不需要革命性,需要的是足够的执行力,去拼凑、去反复试!

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