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自“美股卫星通信公司两个月暴涨700%+,手机直连卫星双雄争霸格局初现”发出后,ASTS似乎没有喊停的意思,股价继续飙升,并且公司还宣布八月到九月之间将在佛罗里达州发射5颗BlueWalker-3号近地轨道卫星并开展星地手机直连测试。
BlueWalker-3搭载了AST SpaceMobile独创的卫星基站,用户使用普通手机就可以直接访问天基蜂窝宽带网络。为了实现从太空直接与普通手机进行宽带通信,BlueWalker-3搭载了一面200-300平方米的巨大的相控阵天线。
01 ASTS再了解
ASTS是一家2021年4月在纳斯达克借壳上市的公司,目标是将每部智能手机变成一部卫星电话,在世界任何地方都可以宽带上网。
总部位于美国,在得克萨斯州米德兰设有制造和运营工厂,在西班牙马里兰州,英国莱斯特太空公园和以色列设有研发办事处,目前员工总数500-600人。
该公司拥有2400多项专利和专利权利要求,并在一定程度上通过了多项测试(特别是在卫星对地通信方面)。其核心的商用模式是向移动网络运营商提供卫星接入服务,频谱和用户均由移动网络运营商提供。
移动用户直连卫星上网产生的新收入,将由ASTS与移动网络运营商,按约1:1比例分成。ASTS并不直接面对终端用户,目前全球尚未介入移动通信网络的用户高达三十多亿,因此该业务潜在客户数量也达三十多亿。根据GSMA市场数据,ASTS估计其服务的全球市场机会为1.1万亿美元。
其服务模式大概是,当用户进入没有地面移动通信网络覆盖的区域时,将收到来自其移动通信提供商的短信,该消息提供对SpaceMobile连接的询问,用户是否同意通过SpaceMobile接入到互联网,通过文本的简单“是”回复,用户将获得一天通行证。
此通行证将成为订阅者每月账单的附加费用。订户还可以选择将正在进行的SpaceMobile连接添加为每月订阅,从而确保无缝、不间断的服务,对用户而言,卫星服务是透明的,手机就好像是从陆地网络漫游到卫星网络。
02 卫星基站两大黑科技
ASTS卫星基站两大黑科技分别是“翼阵合一”的翅膀,以及高度集成的射频器件。
所谓“翼阵合一”就是将太阳能板和相控阵雷达整合到一起,成为一个整体装进卫星,这样做的目的自然是降低体积,一发火箭的载荷是有限的,单次能够发射的空间也是有限的。之前发射的韦伯空间望远镜的遮阳装置就是折了又折才装进火箭。
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这种卫星展开后,外形好像一个“太空飞毯”,平面上既有可以通信的天线,又有可以把太阳能转换成卫星能源的太阳片,是一种相控阵天线和太阳翼一体化的通信卫星,故称为“翼阵合一”。
由于天线是卫星通信系统的核心部分,是决定信号传输质量的关键因素。使用大型天线可以提高信号接收和发射的增益,从而提高通信质量。“翼阵合一”的卫星能让天线面积巨大的同时具有强大的能源系统,可以使卫星在传输信号的时候功能更强大,满足手机直连卫星的宽带通信需求。
03 高度集成的射频器件
“翼阵合一”中的阵是指相控阵天线,传统有源相控阵系统示意图如下:
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有源相控阵雷达系统结构所示,整个雷达系统由成百上千个辐射器(天线)按照一定的排布构成,每个辐射器后端均连接一个单独有源相控阵 T/R 组件,在波束形成器的控制下,对信号幅度和相位进行加权控制,最终实现波束在空间的扫描。
但正如前文所述,火箭的载荷是非常宝贵的,每个天线后面还有众多功能模块,这些是非常占空间的,所以在卫星基站中,通过三维异构微系统,实现多功能异质芯片及无源器件的一体化三维集成。
三维异构微系统基于MEMS硅腔技术、TSV硅转接板技术、高精度MMIC微组装技术和低温圆片键合技术,相比传统模组可以有效缩减信号传输路径和系统面积,同时,结合微流道工艺技术和液冷散热技术,可以实现大功率密度高效散热,在系统集成应用中拥有巨大的优势。
04 国内相关厂商
“翼阵合一”:目前银河航天已完成“翼阵合一”卫星的二维展开关键技术攻关。
银河航天技术团队设计完成一体式释放的方案,针对超大面积阵面展开精度高、展开刚度大的要求,技术团队突破了折叠压紧、在轨二维有序展开、减缓展开冲击等技术挑战,完成了适用于卫星巨型天线及太阳翼一体化阵面展开的关键机构研制,并将继续开展翼阵一体化高效散热、分布式电源等关键技术攻关。
三维异构射频微系统:集迈科微电子。集迈科成立于2018年,成立以来积极布局三维微电子业务,主要专注于三维微电子技术在射频微系统中的应用。
目前已开发出一整套成熟的具备自主知识产权的三维异构射频微系统解决方案。可以为客户提供用于三维异构射频微系统组装的高性能硅基转接板流片加工和完整的三维异构射频微系统组件代工服务。
同时上市公司臻镭科技和铖昌科技均参股集迈科微电子。
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