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电扫描平板天线对动中通及LEO、MEO卫星应用的影响

903 天线 卫星
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在GEO卫星下的动中通应用,卫星不动,地面卫星站(飞机、火车、汽车、轮船)在运动,卫星站通常配置机械式动中通天线,天线在重量、体积、安装/维护等有明显不足,尤其是船载抛物面天线。

而对于LEO、MEO卫星通信,卫星在轨道上不停地快速运动,地面天线要保持跟踪天空中“飞行”的卫星,并能很快从跟踪一颗卫星切换到跟踪另一颗卫星。如果地面采用机械式天线,除非是双天线,否则天线需要周期性地先中断与上一颗卫星的连接,转回180度后对准下一颗卫星,不然会造成通信不连续(下图为O3b的双天线地面站)。



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2019-6-12 07:33:31   评论 分享淘帖 邀请回答

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2个回答
当前机载宽带行业几乎有个共识:“天线是机载宽带应用发展的致命弱点… 卫星终端设备没有取得卫星容量、卫星覆盖同样的发展水平… 机载天线口径小,为不影响飞行空气动力学又要平坦… 天线技术的微小改进都会显着影响用户Mbps的成本” 。
电扫描平板天线应用(Flat PanelAntenna,FPA)将大大改善上述情况。“电扫描天线利用电控方法使天线在没有机械运动情况下实现对一定空域扫描的天线(来自百度百科)”,由于没有机械部件,天线轮廓低、厚度薄、重量轻、可靠性高、维护简单。一副天线甚至支持多星同时工作,非常有利于NGSO卫星通信。

当前国际上2个电扫描平板天线厂家较引人注目,一个是Phasor公司,研发低成本相控阵天线;另一个是Kymeta公司,其天线基于“超材料”(metamaterial)。“超材料”为人工合成材料,具有天然材料所不具备的超常物理性质。Kymeta“超材料”天线能产生全息波束,通过“电”控制天线内部不同单元的工作状态,可以控制天线波束的方向,寻星、锁星时间达微秒量级。(Kymeta公司成立于2012年,曾获得Bill Gates等企业的1.44亿美元投资)
2019-6-12 17:20:33 评论

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Kymeta将在今年5月推出2个平板天线产品:
mTennau7天线系统模块:尺寸70厘米,外形象塑料涂层八角形,大小近似于一个停车标牌,性能相当于60厘米的抛物面天线。mTennau7天线系统模块将供应Intellian、Honeywell等公司,由他们做整体天线加工、包装,再用于船载、机载应用。
集成完毕的KyWay通信终端:将用于车联网等其它地面动中通应用。
等待Kymeta交付天线的客户包括Panasonic、Toyota等公司,还有50个游艇客户。Kymeta认为自己将是业界首个真正推出商业化电扫描平板天线的厂家。
Kymeta与Intelsat有很深的合作(Intelsat在本月入股Kymeta),“超材料”平板天线与Intelsat的Epic高通量卫星是个绝配。在2016年mTenna天线被安装在Toyota越野车上,在美国做了一个20,000英里的巡回路演。
Kymeta非常看好车联网的应用。为刺激该应用领域的发展,Kymeta已经有20厘米天线的雏形,重量为11公斤,已在Intelsat Epic卫星下做过演示。
在Intelsat的支持下Kymeta还准备在今年5月份推出名叫“KALO”的卫星通信服务,将直接向市场销售平板天线和卫星通信服务。

KyWay集成通信终端(带70厘米天线)初步定价为25,000美元,如果仅天线则价格为15,000美元左右(Kymeta希望将来能将天线价格降至250美元)。KALO卫星通信服务速率能达100Mb/s,服务计划及价格初步如下:每GB(字节)29美元,每80GB(字节)899美元。
由于“超材料”天线采用与液晶显示器(LCD)一样的薄膜晶体管(TFT)技术,结构部件、制造工艺与平常的电脑显示器相近,Kymeta在2015年选择采用SHARP制造液晶电视机的大规模产品线来生产天线(因此低成本)。
Kymeta将来要实现同一天线在Intelsat GEO与OneWeb LEO卫星之间的通信无缝衔接。
电扫描平板天线将大大促进卫星动中通应用,但客户应用需求有不同,能承担的费用情况有不同,平板电扫描天线不会完全取代传统的抛物面天线,而是二者共存。NSR最近分析表明,全球平板天线制造商截至2026年的累计设备收入将达91亿美元,其中机载通信领域的收入占89%。
2019-6-12 17:20:42 评论

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