Tudo sobre o projeto Starlink Satellite Internet. Parte 20. Estrutura interna do terminal SL

Eu sugiro que você se familiarize com os materiais postados anteriormente no projeto Starlink (SL):



Parte 1. O nascimento do projeto Parte 2. Rede SL Parte 3. Complexo terrestre Parte 4. Terminal de assinante Parte 5. Estado do agrupamento SL e teste beta fechado Parte 6. Teste beta e serviço para clientes Parte 7. Bandwidth SL e rede de programa RDOF Parte 8. Instalação e inclusão de terminal de assinante Parte 9 serviço em mercados fora dos EUA Parte 10. SL e Pentágono Parte 11. SL e astrônomos Parte 12. Problemas de detritos espaciais Parte 13. Atraso da rede de satélite e acesso ao espectro de rádio Parte 14. Links de comunicação entre satélites Parte 15. Regras de serviço Parte 16. SL e clima Parte 17. SL de segunda geração Parte 18. SL no mercado COTM Parte 19. Qual é o futuro do SL



A aparência do terminal de assinante SpaceX UT-201 para operação na rede Starlink foi apresentada anteriormente, bem como suas características técnicas. Neste capítulo, veremos sua estrutura interna. Além disso, assim que os terminais Starlink foram "para o povo", aqueles que desejam desmontá-los apareceram imediatamente. O primeiro acabou se revelando um "avarento" e não o quebrou, limitando-se a analisar o plástico e descobrir o dispositivo do acionamento elétrico (veja o vídeo abaixo)





Noto que este senhor já apareceu como um dos primeiros testadores do Starlink e, a julgar pela cor marrom da caixa embaixo do terminal, ele o recebeu antes mesmo do teste beta público oficial do primeiro lote, o que parece indicar que ele não oficialmente contatos com SpaceX, talvez seja por isso que ele não quebrou o terminal e mostrou sua estrutura interna.



Porém, outro proprietário do terminal da SpaceX, cujo nome é Kenneth Catter, poupou US $ 600 (o preço do terminal inclui frete e imposto sobre vendas) e o desmontou, que é chamado de "até o último prego".



Abaixo está uma seleção de fotos que mostram o design do terminal Starlink: A



tampa inferior é encaixável :





Tipo de haste e bloco de motores elétricos:





Mais uma vez com a ficha de alimentação para os motores elétricos:





O desenho original da caixa de engrenagens, que permite acionar 1 ou 2 motores para dar uma volta em um avião (2 motores trabalham em direções diferentes) ou uma inclinação da antena (2 motores trabalham em uma direção).





A haste e a unidade de acionamento elétrico são fixadas com parafusos na caixa de plástico com as porcas pressionadas e podem ser facilmente trocadas se necessário.





Visualização da antena com uma matriz em fases.





É indissociável e, após a retirada de parte da caixa plástica e remontagem, o terminal permaneceu operacional:





Além disso, os materiais da Habr são parcialmente usados aqui , muitos agradecimentos ao seu autor, Maybe_elf .



Kenneth Keiter desmonta a antena phased array: "Não foi possível montar o dispositivo novamente, pois a maioria de seus elementos contém uma camada sólida de cola." Keiter teve que literalmente arrancar os elementos da antena. Aqui está um diagrama do dispositivo phased array:





Foto: www.businessinsider.com



“Dentro há um cabo Power over Ethernet, receptor GPS, armazenamento flash e drivers H-Bridge usados ​​para controlar os motores de rotação e inclinação da antena. A antena é equipada com um processador ARM e RAM para executar o software phased array. Os microcircuitos na placa de circuito impresso parecem ter sido feitos sob encomenda especificamente para a SpaceX. ”



Então, o que vemos quando desmontamos a própria antena.



Antena em um invólucro de plástico antes de desmontá-la:







Visão da antena de matriz de fase sem caixa de plástico.





Marcação da antena:





Então tudo é colado, você só pode quebrá-lo.





Corpo interno de alumínio.





Espaçadores entre eles (pontos azuis). Aparentemente, eles fornecem ventilação e nenhum superaquecimento.





Sob a segunda blindagem de alumínio começa a placa com os chips instalados nela (fontes da indústria falaram sobre Gallium Arsenide MMIC ( Microwave Monolithic Integrated Circuit)).





e eles são o mesmo MMIC, mas maiores.





Vista do lado externo radiante da antena voltado para o satélite.





Tipo de elementos radiantes (a primeira camada do lado externo, "cobre" da antena)





Vista de perto do elemento radiante da antena:





Estrutura da antena Phased Array conforme visto por Kenneth Keiter - o autor do vídeo no qual a antena é desmontada.





A composição da eletrônica se parece com esta: um processador mestre que controla os controladores. (79 controladores são microcircuitos grandes). Cada controlador atende a 8 microcircuitos. Cada microcircuito transmite / recebe um sinal de 2 antenas (elementos hexagonais). Assim, existem 79 controladores, 632 pequenos microcircuitos e 1264 antenas ativas, enquanto todas as partes das antenas na borda não estão transmitindo, de acordo com os especialistas, mas são necessárias para formar uma única estrutura de 6 elementos em torno da célula transmissora ativa, a fim de evitar distorção do sinal de rádio.



Para cada microcircuito é necessário ter 2 amplificadores de baixo ruído (para recepção do sinal), 2 amplificadores para transmissão do sinal e um conversor de fase para cada polarização (se o Terminal pudesse usar as duas polarizações simultaneamente, o que é improvável. -Down Converter & Mixer Circuits





Descrição: “Advertências, detalhes e simplificações do modelo anexado:

- Um projeto de 4 elementos empilhados com um único elemento acionado é modelado. Plano de aterramento, elemento acionado, elemento parasita sólido (todos parte da placa principal), e elemento parasita com fenda na segunda placa.

- O plano de base é modelado como uma superfície plana simples sem estruturas defeituosas, exceto para a passagem para a alimentação do elemento acionado.

- O elemento acionado é modelado como um quadrado simples com arestas inexpressivas. Muitos elementos quadrados possuem, na verdade, cantos aparados ou outros cortes.

- O elemento acionado é modelado com um feed localizado centralmente para simplificar o modelo. Muitos feeds de patch estão descentrados. Alguns elementos acionados têm dois ou mais feeds para criar polarizações alternativas ou circulares.

- O elemento acionado é mostrado duas vezes, o dois à esquerda é invertido para mostrar o feed na parte inferior.

- As camadas A, B e C do PCB são as três camadas superiores quando vistas do lado da antena (não do chip) da placa. A camada C é a visível.

- As dimensões são aproximações baseadas em imagens de olho do vídeo. Camada de PCB e espessuras de traços foram escolhidas para serem reconhecíveis e são problemáticas.



Uma das questões mais debatidas entre os especialistas em comunicações por satélite é o custo da antena.



Business Insider, SpaceX . 1 $2,4 STMicroelectronics. , SpaceX $2400. SpaceX - $100 - $500 , , . , SpaceX « » $500. , .



Kaul Pradman, presidente da Hughes Network Systems (o maior fabricante mundial de terminais de satélite e provedor de Internet via satélite nos EUA, Brasil, Índia, etc.), durante uma conversa com investidores da EchoStar sugeriu que o terminal Starlink provavelmente custará SpaceX de 1000 até $ 1.500 cada.



E Tim Farrar (EUA), especialista em telecomunicações e crítico de longa data do projeto Starlink SpaceX, faz uma pergunta zombeteira aos provedores americanos de Internet via satélite (ViaSat e Hughes Network System):

Encomendar 1 milhão de terminais por US $ 2.400 cada e vendê-los por US $ 499 apresenta uma questão abrangente para outros provedores de satélite: A SpaceX pode permanecer ineficaz por mais tempo do que você pode permanecer solvente?
Ou seja, qual de vocês, fornecedores tradicionais ou SpaceX, ficará sem dinheiro mais rápido e quem irá à falência mais cedo?



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