Што значи подемот на директно поврзаните сателитски мобилни телефони (сателитски интернет на нештата) за дизајнот на терминални антени?
Подемот на технологијата од сателит до мобилен (Satellite IoT) претставува значаен пробив во комуникациската технологија. Со интегрирање на традиционалните копнени мобилни мрежи со сателитските мрежи, се постигнува „целосна покриеност на доменот“. Ова претставува невидени предизвици за терминалите. антена дизајн и отвора нови патишта за технолошки иновации. Поточно, ова значи:
1. Основниот предизвик на дизајнот на антени: Крајната рамнотежа помеѓу „Повеќефреквенција, повеќережим, високи перформанси и компактна големина“
Компатибилност на фреквенциски опсези: Терминалните антени мора да поддржуваат и традиционални мобилни опсези (на пр., 4G/5G Sub-6GHz) и опсези за сателитска комуникација (на пр., L-опсег, S-опсег, па дури и Ka/Ku-опсег). Ова бара антената да има исклучително широка фреквенциска покриеност.
Прилагодување на режимот: Антената мора интелигентно да се префрла помеѓу „Режим на земја“ и „Режим на сателит“. Во режим на земја, таа мора да ги исполнува барањата за голема брзина и ниска латенција. Во режим на сателит, таа мора да се справува со голема загуба на патека, Доплерово поместување и усогласување на сателитите (особено за сателити кои не се во геостационарна орбита).
Компромис помеѓу перформансите и големината: Сателитските врски бараат антени со големо засилување поради нивните долги растојанија и слаби сигнали. Сепак, ограничувањата на големината на уредите како паметните телефони го спречуваат користењето на традиционалните параболични антени. Постигнувањето високо засилување и ефикасност во ограничен простор останува најголемиот предизвик.
| Димензија на влијание | Специфични барања | Индикатор за податоци |
| Прилагодливост на бендови | Поддржува повеќеопсежна сателитска комуникација (L/S/C/X/Ku опсег) и е компатибилен со копнени мобилни комуникациски опсези (5G/4G) | Покриеност на сателитскиот опсег: 1,5-18GHz; Стапка на компатибилност на копнениот опсег ≥ 95% |
| Минијатуризација и интеграција | Сфатете го коегзистенцијата на сателитската антена и вградената антена за мобилен телефон (на пр., мобилна антена, Wi-Fi антена) без зголемување на јачината на звукот на терминалот | Големина на антената: ≤ 800 mm² (за терминал за паметни телефони); Густина на интеграција: ≥ 6 антени во простор од 10 cm² |
| Засилување и насоченост | Одржувајте стабилен прием на сигнал во сценарија за сателитска комуникација со низок агол на надморска височина (≤ 10°) | Засилување на антената: ≥ 5dBi (L опсег); Однос напред-назад: ≥ 15dB |
| Перформанси против пречки | Отпорност на пречки од копнени електромагнетни сигнали и меѓусателитски пречки на сигнали | Отфрлање на пречки: ≥ 20dB; Стапка на битна грешка (BER): ≤ 1×10⁻⁶ при јачина на сигнал од -120dBm |
| Оптимизација на потрошувачката на енергија | Намалете ја потрошувачката на енергија од антената за да го продолжите времето на подготвеност на терминалот во режим на сателитска комуникација | Работна струја на антената: ≤ 50mA; Потрошувачка на енергија во режим на подготвеност: ≤ 5mA |
2.Клучна насока на еволуцијата на технологијата
Интелигентна антена за обликување на зраци и фазиран низ:
Идната главна насока е интегрирање на повеќе антенски единици во фазен низ антени, кои можат автоматски да ги следат сателитите преку електронско скенирање без физичка ротација. Ова е клучно за поврзување на сателити со голема брзина и ниска орбита (како што се Starlink и StarNet).
Техничкиот предизвик лежи во интегрирањето на сложени RF предни низи (вклучувајќи фазни менувачи и мрежи за напојување) во ултратенки терминали, додека се контролира потрошувачката на енергија и трошоците.
Материјали и структурни иновации:
Ефикасноста на антената е подобрена, а големината се намалува со употреба на диелектрична резонаторна антена, магнетен материјал или метаматеријал.
Структурно, истражуваме реконфигурабилни антени (менување на резонантните карактеристики преку прекинувачи), преклопни антени (користење на граници на екран или рамки на телефони како радијатори) и дизајни за фузија со повеќе антени (споделување на сателит, Wi-Fi и GPS антени).
Интелигентни алгоритми и системска интеграција:
Перформансите на антената зависат не само од хардверот, туку и од интелигентните алгоритми (како што се управувањето со зракот управувано од вештачка интелигенција и адаптивното подесување) за оптимизирање на врската и компензација на фактори како што се варијациите на позите и пречките при рачно користење.
Антената, RF предниот дел и чипот на baseband бараат длабок колаборативен дизајн за да се постигне оптимизација од крај до крај.
3.Влијание врз индустрискиот екосистем
Прагот за дизајн е значително зголемен: производителите на антени мора да ги совладаат и сателитските и мобилните комуникации, а воедно да одржуваат тесна соработка со добавувачите на чипови, производителите на уреди и операторите на сателити.
Сложеноста на тестирањето се зголемува: треба да се тестира во симулирани сателитски канали (како што е движењето со голема брзина на сателитите во ниска орбита) и сложени копнени средини, што поставува нови барања за темната комора, инструментите за тестирање и протоколите.
Компромис помеѓу цената и пенетрацијата на пазарот: Иако моделите од висока класа првично може да имаат самостојни модули за сателитска антена, долгорочното намалување на трошоците и подобрувањата на енергетската ефикасност преку длабока интеграција се од суштинско значење за масовно усвојување кај уредите од средна до ниска класа.
4Идни перспективи
Фазна еволуција:
Краткорочно: Системот првенствено поддржува услуги со мала брзина како што се кратки пораки од Beidou и итни SMS пораки, со релативно едноставни дизајни на антени (на пр., антени за површинска монтажа).
Среден опсег: Поддржува гласовен пренос и умерени брзини на податоци, со скокачки антени или надворешни уреди како преодни решенија.
Долгорочна визија: Брзиот широкопојасен интернет и транспарентно интегрираните паметни антенски системи ќе станат стандард, овозможувајќи непречено префрлување помеѓу копнените и сателитските мрежи за корисниците.
Нови терминали од следната генерација: Освен паметните телефони, носливите уреди, уредите во возилата и IoT сензорите ќе имаат директна сателитска поврзаност, предизвикувајќи бран на прилагодени вградени дизајни на антени.