【StarLink】遊戲規則與通訊原理

2019 年 5 月 23 日，SpaceX 成功發射了計劃中的 12,000 顆低軌道衛星星座中

的第 60 顆衛星，這是埃隆·馬斯克 (Elon Musk) 大膽的 10 年 100 億美元寬帶空

間計劃的開始。SpaceX 剛剛在實現全球互聯網覆蓋方面邁出了一大步，其今年

的第五枚獵鷹 9 號火箭發射升空，將 60 顆互聯網發射衛星送入太空。

SpaceX Starlink Network 衛星星座是新一代低地球軌道 (LEO) 衛星空間通信網

絡解決方案的一部分。

如果大家以為星鏈只是為了手機6G/7G通訊,或電動車的自動導航,那就小看

馬斯克啦!

其實馬斯克正在以登陸火星為手段,實現其研發新科技,制定人類全新遊戲規則

的雄心 !!!

█星鏈將迫使人類加速發展新科技

1.燃油車變成電動車

2.集中型大數據中心變成分散型衛星數據中心

3.家用汽車變成個人的路由器、伺服器、通訊中心

4.移動式小型核能電源

5.量子計算和量子通訊

6.無線電能傳輸

7.低成本火箭運載科技

8.衛星互聯網技術

看到這些馬斯克先生一定會偷笑,還有一些等我馬斯克發表後,大家才會想到的,

大家拭目以待 !

█星鏈的誕生,必須制定新的遊戲規則

掌握星鏈遊戲規則的國家,就是星鏈產業的價格制定者,才是真正贏者全拿的地球王

1.各國星鏈衛星佈建及管理的權責與規範(軌道分配、數量限制、失能衛星處理、

通訊頻寬的分配等 ….)

2.星鏈通訊的標準(6G/7G、衛星手機2.0 …?)

3.星鏈衛星及相關通訊設施的維修、保全、保險

4.星鏈42,000顆衛星的互聯網架構

█星鏈帶動科技產業全面轉型

因為所有電子產品都需要重新設計生產,而且還會是一代、二代、N代不斷升級式

的市場。當然台積電應該不至於吃蘋果而自滿,所以才看到它戮力研發3、2奈米

及3D封裝為星鏈、AI等未來的市場需求做準備。

搞產業的企業家早已嗅出大商機正努力不懈,樂觀以待準備大展身手 !

1.如何供應星鏈衛星所需電力的裝置

2.每輛車與星鏈衛星間的傳送接收的新產品

3.電動車的AI自駕及其通訊軟體與各式晶片

4.輕量化的「特斯拉手機」取代「iPHONE」

5.飛天汽車的交通管制軟體設計

6.自動駕駛貨輪

族繁不及備載,有商業頭腦的人一定可列出更多的發財路

█星鏈的運作原理

2019年SpaceX 的 StarLink 是在距地面 550 公里高度層先布放 24 個軌道環,於

每個軌道上放置 66 顆衛星,即是24*66=1584 顆衛星。

每顆衛星的速度達到 27,000 公里/小時。

到 2020 年 10 月 24 日，SpaceX 確認 893 顆衛星被安置在低軌道的太空中。

總共計劃在三個軌道殼中部署和組織近 12,000 顆衛星

( https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frcmn.2021.643095/full)

第一層軌道：550 公里高度的軌道安放 1,440 顆衛星。

第二層軌道：在 1,110 公里高度的軌道安放 2,825 顆衛星。

第三層軌道：在340 公里高空的軌道安放 7,500 顆衛星。

1,440 顆衛星的第一個外殼將由 72 個軌道平面組成，每個軌道平面由 20 顆衛星

組成，並打算在 2024 年之前完成其他衛星，以提供實時寬帶服務。

衛星將通過四個衛星間激光鏈路進行通信，形成空間通信通道，然後連接回地球

地面通信站。使用最短路徑計算模擬表明，紐約到倫敦的鏈路將具有 46 毫秒的

往返延遲，而當前的海底電纜網絡為 76 毫秒。

地面的天線與一顆超高速移動的人造衛星通信，尺寸為長50厘米、寬30厘米、重

4.2公斤。

天線可以很好地捕捉無線電波的範圍被限制在 100 度左右，通過該範圍的人造衛

星進行雙向通信。與一顆衛星通信只有4分鐘左右，但是當一顆衛星超出天線的

範圍時，下一顆衛星飛來，所以沒有問題。天線大約每 4 分鐘切換一次衛星進行

通信，並以數百 Mbps 的速度發送和接收數據。

如果用電機來調整角度，則電機繼續運轉，一個月左右就會壞掉，精度不足以匹

配以27000公里/小時的速度飛行的衛星。因此是採用無線電波相位調整法。

星鏈的天線內部結構，天線表面分為六層……

整個天線使用了大大小小共660個晶片。

此外，板的另一側還佈置了1280個小六角天線。

這種天線可以放射狀地產生電磁波，但是如果只有一根的話，它就很微弱，達不

到天上的天線。

此時卻也在某些位置，產生特定同一方向的信號強度會增加。

此外，如果天線發射的電磁波的相位相同，則信號僅指向特定方向……

通過移動相位，您可以加強特定方向的信號。

通過碟內52片phase array 天線,不斷改變每個波的相位，就可以調整波的角度並

自由改變信號最強的角度。如此便可在不改變天線物理角度的情況下與天空中的

人造衛星進行通信。

【視頻】How does Starlink Satellite Internet Work?📡☄🖥

【視頻】 Starlink Dish Phased Array Design, Architecture & RF In-depth Analysis