Tout sur le projet Internet par satellite Starlink. Partie 20. Structure interne du terminal SL

Je vous suggère de vous familiariser avec les documents précédemment publiés sur le projet Starlink (SL):



Partie 1. La naissance du projet Partie 2. Réseau SL Partie 3. Complexe au sol Partie 4. Terminal abonné Partie 5. État du groupement SL et beta test fermé Partie 6. Bêta-tests et service pour les clients Partie 7. Bande passante SL et réseau de programmes RDOF Partie 8. Installation et inclusion du terminal d'abonné Partie 9 service sur les marchés en dehors des États-Unis Partie 10. SL et le Pentagone Partie 11. SL et les astronomes Partie 12. Problèmes de débris spatiaux Partie 13. Retard du réseau par satellite et accès au spectre radioélectrique Partie 14. Liaisons de communication inter-satellites Partie 15. Règles de service Partie 16. SL et météo Partie 17. SL de deuxième génération Partie 18. SL sur le marché COTM Partie 19. Quel est l'avenir de SL



L'apparence du terminal d'abonné SpaceX UT-201 pour un fonctionnement dans le réseau Starlink a été présentée plus tôt, ainsi que ses caractéristiques techniques. Dans ce chapitre, nous examinerons sa structure interne. De plus, dès que les terminaux Starlink sont allés «au peuple», ceux qui voulaient les démonter sont immédiatement apparus. Le premier s'est avéré être un "avare" et ne l'a pas cassé, se limitant à analyser le plastique et à déterminer le dispositif de l'entraînement électrique (voir vidéo ci-dessous)





Je note que ce monsieur est déjà apparu comme l'un des premiers testeurs de Starlink et, à en juger par la couleur brune de la boîte sous le terminal, il l'a reçu avant même le test bêta public officiel du tout premier lot, ce genre d'indices qu'il a non officiel contacts avec SpaceX, c'est peut-être pourquoi il n'a pas cassé le terminal et montré sa structure interne.



Cependant, un autre propriétaire du terminal de SpaceX, dont le nom est Kenneth Cater, n'a pas regretté 600 $ (le prix du terminal, y compris les frais de port et les taxes de vente) et l'a démonté, ce qui s'appelle «jusqu'au dernier clou».



Voici une sélection de photos montrant la conception du terminal Starlink:



Le capot inférieur est encliquetable:





Type de tige et bloc de moteurs électriques:





Encore une fois avec la prise d'alimentation des moteurs électriques:





La conception originale de la boîte de vitesses, qui permet d'allumer 1 ou 2 moteurs pour assurer soit un tour dans un plan (2 moteurs travaillent dans des directions différentes) soit une inclinaison d'antenne (2 moteurs fonctionnent dans un sens).





La tige et l'unité d'entraînement électrique sont fixées avec des vis à un boîtier en plastique avec des écrous enfoncés et peuvent être facilement changées si nécessaire.





Vue d'antenne avec un réseau phasé.





Il n'est pas séparable et, après avoir retiré une partie du boîtier plastique et remonté, le terminal est resté opérationnel:





De plus, les matériaux de Habr sont partiellement utilisés ici , beaucoup grâce à son auteur peut-être .



Kenneth Keiter démonte l'antenne à réseau de phase: "Il n'a pas été possible de remonter l'appareil, car la plupart de ses éléments contiennent une solide couche de colle." Keiter a dû littéralement arracher les éléments d'antenne. Voici un schéma du dispositif à réseau phasé:





Photo: www.businessinsider.com



«À l'intérieur se trouvent un câble Power over Ethernet, un récepteur GPS, un stockage flash et des pilotes H-Bridge utilisés pour contrôler les moteurs de rotation et d'inclinaison de l'antenne. L'antenne est équipée d'un processeur ARM et d'une RAM pour exécuter le logiciel phased array. Les microcircuits sur la carte de circuit imprimé semblent avoir été fabriqués sur commande spécifiquement pour SpaceX. »



Donc, ce que nous voyons lorsque nous démontons l'antenne elle-même.



Antenne dans un boîtier en plastique avant de commencer à la démonter:







Une vue de l'antenne à réseau phasé sans le boîtier en plastique.





Marquage d'antenne:





Ensuite, tout est collé ensemble, vous ne pouvez que le casser.





Corps interne en aluminium.





Espaceurs entre eux (points bleus). Apparemment, ils fournissent une ventilation et aucune surchauffe.





Sous le deuxième bouclier en aluminium commence la carte avec les puces installées (des sources de l'industrie ont parlé de l'arséniure de gallium MMIC ( circuit intégré monolithique à micro-ondes)).





et ce sont les mêmes MMIC, mais plus grands.





Vue du côté rayonnant externe de l'antenne face au satellite.





Type d'éléments rayonnants (première couche côté extérieur, côté "cuivre" de l'antenne)





Vue rapprochée de l'élément rayonnant de l'antenne:





Structure d'antenne à réseau de phase tel que vu par Kenneth Keiter - l'auteur de la vidéo sur laquelle l'antenne est démontée.





La composition de l'électronique ressemble à ceci: un processeur maître qui contrôle les contrôleurs. (79 contrôleurs sont de grands microcircuits). Chaque contrôleur dessert 8 microcircuits. Chaque microcircuit émet / reçoit un signal de 2 antennes (éléments hexagonaux). Ainsi, il y a 79 contrôleurs, 632 petits microcircuits et 1264 antennes actives, alors que toute une partie des antennes en bordure ne sont pas émettrices, selon les experts, mais sont nécessaires pour former une structure unique de 6 éléments autour de la cellule d'émission active afin d'éviter la distorsion du signal radio.



Pour chaque microcircuit, il est nécessaire d'avoir 2 amplificateurs à faible bruit (pour la réception du signal), 2 amplificateurs pour la transmission du signal et un convertisseur de phase pour chaque polarisation (si le terminal pouvait utiliser les deux polarisations simultanément, ce qui est peu probable. De plus, très probablement, les microcircuits qui contrôlent les antennes ont Up -Circuits de convertisseur et mélangeur





descendants Description: «Mises en garde, détails et simplifications du modèle attaché:

- Une conception à 4 éléments empilés avec un seul élément entraîné est modélisée. Plan de masse, élément entraîné, élément parasite solide (tous partie de la carte principale), et élément parasite fendu sur la deuxième carte.

- Le plan de masse est modélisé comme une simple surface plane sans structures défectueuses à l'exception du passage pour l'alimentation de l'élément entraîné.

- L'élément entraîné est modélisé comme un simple carré avec des bords sans relief. De nombreux éléments à entraînement carré ont en fait des coins coupés ou d'autres coupes.

- L'élément entraîné est modélisé avec une alimentation située au centre pour simplifier le modèle. De nombreux flux de patchs sont décentrés. Certains éléments entraînés ont deux ou plusieurs alimentations pour créer des polarisations alternées ou circulaires.

- L'élément entraîné est montré deux fois, celui deux à gauche est retourné pour montrer l'alimentation en bas.

- Les couches PCB A, B et C sont les trois couches supérieures vues du côté antenne (et non puce) de la carte. La couche C est la couche visible.

- Les dimensions sont des approximations basées sur des images captivantes de la vidéo. La couche de PCB et les épaisseurs de traces ont été choisies pour être reconnaissables, et sont probables.



L'une des questions les plus controversées parmi les spécialistes des communications par satellite est le coût de l'antenne.



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



Kaul Pradman, président de Hughes Network Systems (le plus grand fabricant de terminaux satellites au monde et fournisseur d'accès Internet par satellite aux États-Unis, au Brésil, en Inde, etc.), lors d'une conversation avec les investisseurs d'EchoStar, a suggéré que le terminal Starlink coûterait probablement 1000 à SpaceX. jusqu'à 1 500 $ chacun.



Et Tim Farrar (USA), expert en télécommunications et critique de longue date du projet Starlink SpaceX, pose une question moqueuse aux fournisseurs Internet par satellite américains (ViaSat et Hughes Network System):

Commander 1 million de terminaux à 2 400 $ chacun et les vendre à 499 $ pose une question primordiale pour les autres fournisseurs de satellites: SpaceX peut-il rester inefficace plus longtemps que vous ne pouvez rester solvable?
Autrement dit, lequel d'entre vous, les fournisseurs traditionnels ou SpaceX, manquera d'argent le plus rapidement, et qui fera faillite plus tôt?



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