星链starlink

星链Starlink,美国太空探索技术公司SpaceX于2014年提出的低轨互联网星座计划。在2019年至2024年搭建1.2万颗卫星组成"星链"网络,其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道。2025年累计超过2500颗。2022年5该服务下载速度达到了301Mbps。 2023年12月用户突破了230万。截至2025年6月,星链卫星累计损失已超过1000颗。

太空探索技术公司(英文:SpaceX),由埃隆·马斯克于2002年6月创立的太空运输公司。2012年货运型"龙"飞船与国际空间站对接,开启私营航天时代。可以控制火箭一级返回。

基本参数

  • 部署在地球上空550千米的近地轨道。
  • 飞行速度27000公里/时。地球自转速度在赤道地区最快1674公里/时。地球公转速度107244公里/时。
  • 地面接收器每隔4分钟就要切换卫星,原来的卫星很快飞过接受范围。接收器和发射器需要保证对接角度。

地面接收器

一般的地面接收器dish。星链地面接收器取名dishy mcflatface。

特性 星链(LEO) ‌‌Low Earth Orbit 一般通信卫星(GEO)
轨道高度 550公里 35000公里(电视),只接收不发送
轨道倾角 多个倾角轨道面(如5个不同倾角) ‌‌ 通常为零倾角(赤道轨道) ‌‌
信号延迟 20-30毫秒 ‌ 500-700毫秒
覆盖范围 每颗卫星覆盖较小区域(需大量卫星组网) 单颗卫星覆盖地球表面三分之一
卫星数量 已在轨约8000颗 单颗卫星运行(或少数协同)
带宽能力 第二代100 Gbps(每颗) ‌ 通常为Gbps级别(如数十Gbps)
技术特点 激光星间链路、相控阵天线、自主防撞系统 传统射频通信、固定波束天线
部署成本 每颗卫星成本约25万-60万美元 单颗卫星成本可达数亿美元
应用场景 民用宽带、航空互联网、军事通信、海洋覆盖 电视广播、固定通信、远程教育

如何瞄准

天线

欢迎来到奇妙的天线世界。

  • 口径家族(有效口径和散射口径)
  • 波瓣家族(主瓣、旁辦、后辯、栅瓣)
  • 频带宽度
  • 定向性
  • 增益。

天线存在于一个由波束范围、立体弧度、平方(角)度和立体角所构成的三维世界中。天线具有阻抗(自阻抗和互阻抗)。天线与整个空间相耦合,并具有一个用开尔文度量的温度。天线的极化分为线极化、椭圆极化和圆极化。

无线电天线定义:导行波与自由空间波互相转换区域 的结构,如图。天线将电子转变为光子,或反之。导行波是绝大部分电磁能量被约束在有限横截面内沿确定方向传输的电磁波。

天线的共同机理:加/减速电荷产生辐射基本辐射方程 为:。其中为时变电流,为电流元长度,为电荷,为电荷的加速度。时变电流辐射即加速电荷辐射。对于稳态简谐振荡,关注电流;对于瞬态简谐振荡或脉冲,关注电荷。辐射的主要方向垂直于加速度,辐射功率正比于(或)的平方。

图2.1(a)中的双线传输线连接着无线电频率的发生器。沿传输线的均匀段,两线间距远小于波长,能量以平面电磁波的模式导行,只有很少的损失;沿传输线的渐变张开段,两线间距达到或超过波长的量级,将波向自由空间辐射而表现出天线的性质。电流从传输线流向天线,又从天线流回传输线,但电流所产生的场却持续向外推进。

按电路的观点,从传输线看向天线等效于一个电阻Rr,称为辐射电阻。这是从空间耦合到天线终端的电阻,与天线结构自身的任何电阻无关。在发射时,天线的辐射功率被树木、建筑物、地面、天空以及其他天线所吸收。在接收时,来自远处目标的被动辐射或其他天线的主动辐射将提升Rr的外观温度。对于无损耗的天线来说,这种外观温度对天线自身的物理学温度并没有影响,而只是天线所"看到"的远处目标的温度,如图2.2所暗示。在这个意义上,天线当成一种遥感测温的器件。

球坐标。Spherical coordinate。球坐标(r,θ,φ)表示点p的三维正交坐标。如图,原点到p点的距离r,原点到p的连线与正z轴的夹角θ天顶角,该连线在xy平面的投影线,与正x轴夹角为方位角φ。

参考文献

  1. 【中配】星链卫星互联网是如何运作的 - Branch Education_哔哩哔哩_bilibili
  2. 天线(第三版)约翰克劳斯
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