第二代星链相控阵天线终端解析

    上图为第二代星链的射频板图片，可以看到天线阵面由圆形改为方形阵。  Gen2天线的成本分布中，大芯片预计占比60%，共16颗；小芯片LNA用了512颗。推测大芯片主要用于Ku波段上混频，有4通道相位调节并集成了混频功能，但发热较高。小芯片则是半双工波束形成器，集成了移相器、PA、LNA、开关、双工器和功分合路器，通信使用mipi接口，最高速率56MHz，支持多个设备，集成度很高。

    Starlink Gen2天线的结构分为六层，分别是L1的射频板、L2的塑料垫片、L3的驱动辐射层、L4的塑料垫片、L5的寄生辐射层，还有L6的天线罩隔离层。这里，辐射层是用喷墨打印的，塑料垫片是激光切割的，天线罩则是通过注塑成型做出来的。

    星链三代天线的SoC、RAM和eMMC与之前的Gen2版本是一样的。电源部分采用了分布式设计，POE电源位于一个单独的电路板上，这块PCB接收48V的POE电源，并把它降压到12V和3.3V。套片数目则进一步由16片减少至8片。

 

   仔细观察芯片周围的射频电路可以发现，天线是双发双收设计，且馈电口并不一致。为了优化匹配，采用了分布微带枝节调匹配技术。发射部分使用威尔金森功分器来提高隔离度，而接收部分则用了普通功分器避免埋阻。

   关于阵列增益：当阵元间距为λ/2时，微带单元的增益大约是π。当阵元间距在0.8到1倍λ之间时，增益会达到理论最大，但这时可能会出现副瓣。因此考虑到扫描副瓣，星链阵元间距设置为为λ/2，由阵列增益公式可以计算出星链天线增益约35dBi。

天线增益：

此外我们可以看到星链天线采用蜂窝阵，由以下两阵列对比公式可知，使用蜂窝排列的阵列相比矩形阵列，所需的单元数量少了13.4%，因此可以达到成本最小化。

矩形阵：

蜂窝阵：

EIRP（有效各向同性辐射功率）是雷达或通信发射机的一个关键指标，它表示增益和输出功率的乘积。EIRP与阵元数N的平方成正比。

G/T值则是用来衡量通信或雷达系统中接收阵列性能的重要参数，它反映了天线增益（G）和系统噪声温度（T）的比值。

    同样，星链Gen2也配有体积小巧的二代路由器，电源板有巨大的金属散热片。

    为了保证外接LAN口可以正常使用，新的设计成本应该更低，增加了以太网适配器如上图，路由器上没有AUX网口，只有WiFi。

    二代路由器的电源板负责AC/DC转换，提供两种电源：50V 2.4A的电源和12V 1.25A的电源。电源板使用的HR1211是一款多模式PFC和电流模式LLC组合控制器。

    二代路由器的主板设计中，WAN口用于连接天线，采用SoC内置的以太网PHY，并且板上有POE元件。而外部的LAN口则由8801芯片提供PHY支持，板上没有以太网的POE元件。天线设计为3×3 MIMO，支持3发3收。

    Gen2的GNSS部分依然采用采用ST公司的STA80系列，天线更改为体积更加小巧的陶瓷天线，推测相比Gen1可能会牺牲一定的定位性能。