之前拆解了很多硬件设备,电池电控拆解前面已有分析,由于星链设备国内的限制, 今天up搜集了星链的拆解资料,进行了汇总,供大家分享学习。
Starlink是由SpaceX开发的全球互联网覆盖项目,通过部署大量低轨道卫星(LEO)实现全球网络连接。该系统的关键组成部分包括地面站、星载设备和网关天线。
Starlink使用Ku频段进行通信。其天线系统具有波束扫描、自动跟踪、成本低、质量轻、体积小以及安装维护便利等特点。
Starlink的地面站应用场景如下:
Starlink注重为用户提供即插即用的极致体验,以下是各代参数对比,可以看到随着Starlink的升级,设备的成本降低,重量降低,性能提升,功率提升。
Starlink提供三个套餐,服务费在150美元到250美元之间。为了吸引初期客户,SpaceX以大约1/4的成本价(2400美元)销售星链终端,显著降低了用户的初始购买门槛。
根据调研机构的预测,Starlink的用户数量预计在2024年将达到300万到500万。这一增长预期体现了市场对全球卫星互联网覆盖的强劲需求。Starlink网关天线见下图。
Starlink通过减少TR组件,实现低成本运营。这是通过机械扫描和电扫描相结合的方式完成的。天线并不需要完全的全二维波束扫描,在某一个方向上小角度扫描即可。下图为一代天线的拆机照片。
下图为射频板:
Starlink采用时分双工(TDD)模式,这意味着单个终端在收发状态下分时工作,并且不同终端分时与卫星(主站)通信,从而显著降低射频成本,简化天线设计,收发频段无需关注通道隔离度,天线板如下图所示:
可以看到天线组阵方式为蜂窝六边形阵列(直径500~540mm),每个六边形阵列对应顶部耦合单元,耦合单元缝隙用于阻挡表面波减少高次模,提高天线带宽,天线单元上的小孔用于平衡上下方空腔形成的压力,隔层空气腔体的设计最大程度地降低了天线的损耗,天线单元之间的电磁带隙结构用于提高天线增益,减小单元互耦。
馈电方式为耦合缝隙馈电,底层单元+耦合单元了实现双频辐射效果,以及25%以上相对带宽。耦合单元缝隙用于阻挡表面波,减少高次模干扰,从而提高天线带宽。同时,这些缝隙还能够形成相应的圆极化,提高信号的传输质量和覆盖范围。
基带控制部分则使用了ST公司的定制芯片,供电采用POE方式,板子中心为PLL模块用于将时钟信号提供给相控阵有源器件。
GNSS部分采用ST公司的STA80系列定位芯片,外挂2MBflash,通过金属泡棉与外界隔离,天线采用单极天线,在小尺寸情况下提供高精度定位性能。
Starlink天线系统设计精巧,天线单元与射频组件布局合理,结合机械与电子扫描实现低成本卫星通信,Starlink工程师追求plug and play的极致用户体验的精神,值得我们学习