亚马逊Kuiper网络卫星计画完成低成本客户端天线开发
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现在是发展网络卫星的良好时机。由于,火箭回收技术或是火箭引擎技术突破,加速卫星发射产业发展。
Project Kuiper最近完成了低成本客户端天线的初步开发,使客户能够连接卫星。其Ka波段相位阵列天线(Phased array antenna)在外型设计上比传统天线来的更小、更轻,能够提供高速、低延迟的宽带网络。目前原型机测试,已经能够提供高达400 Mbps的速度,而且未来性能还将继续提升。
亚马逊Project Kuiper技术副总裁Rajeev Badyal表示,Project Kuiper想要为目前缺乏网络的社区提供服务,因此希望能够设计一款轻巧的相位阵列天线,提供客户价格合理的卫星终端。
降低客户端生产成本最有效的方法是降低其天线的尺寸、重量和复杂度。这在Ka波段是很难做到的,因为Ka波段要求发射天线和接收天线之间有更多的物理间隔,以覆蓋其较广的频率范围。因此,传统的Ka波段天线将发射天线紧连着接收天线,表面积也跟着扩大,增加了生产成本。
亚马逊的相位阵列天线采用了不同的方法,利用微小的天线单元结构将发射和接收天线重叠在一起,减少了整个终端的尺寸和重量,并且提供了比其他波段更高的频宽和更好的性能。亚马逊在设计上采用数位和类比元件的组合,以电子方式将Ka波段的波束引导到卫星上。
亚马逊的相位阵列天线直径为12英寸(30公分),比传统天线缩小了三倍,重量也跟着减低,将有效降低生产成本,使亚马逊能够提供客户更实惠、更容易安装的地面终端。
亚马逊已经在多种环境下对该天线进行了测试,以确保它能满足客户对速度和性能的要求。该天线最高能够提供高400 Mbps的输送量,且能够接收地球静止轨道卫星提供的4K影片串流品质(该卫星所处的高度距离地球约为Project Kuiper网络卫星的50倍)。
卫星星群Project Kuiper将有3236颗卫星
亚马逊设备与服务副总裁David Limp表示,根据FCC批准的当前计画,Project Kuiper的最终的卫星星群将达到3236颗卫星。但FCC要求Project Kuiper在未来6年内完成约一半的卫星发射数量。为了达到这个目标,将依赖亚马逊的火箭发射公司Blue Origin外,亚马逊也在积极考虑使用其他发射公司的服务,不希望依赖单一的服务供应商。
目前,小型卫星发射服务商Astra、Relativity Space和Virgin Orbit等新创公司进行代发射服务;还有大型卫星发射服务商Rocket Lab、SpaceX等。亚马逊David Limp不认为Project Kuiper将与SpaceX的Starlink直接竞争,因为目前全球在缺乏网络服务或服务不足,卫星网络有着广大的市场需求。