Starlink用:アンテナを分解! démontez l’antenne ! Antenne demontieren! disassemble the antenna! 對於Starlink:拆卸天線!

https://youtu.be/qs2QcycggWU

Starlink:アンテナを分解!
démontez l’antenne !
Antenne demontieren!
disassemble the antenna!
對於Starlink:拆卸天線!

ーカスタムICと1016個の素子がずらりー

スペースX
Starlink

ー米スペースX・衛星ブロードバンドインターネット「Starlink」ー

日本では、202210月からKDDIau)がサービスを提供している。

Starlink
通信アンテナを分解

このStarlink用の衛星通信アンテナを、分解してみた。

構造はシンプルながら、カスタム品と思われるICが多く使われていた。

新旧で2種類の形状:

一般向けに提供されているStarlink用の衛星通信アンテナには、新旧で2種類の形状がある。

円盤状の通信アンテナ:
直径が600mm弱の円盤状のものが旧型だ。

長方形の通信アンテナ:
303mm×513mmの長方形のものが新型である。

今回分解したのは新型のアンテナだ(図1

基板アンテナ、レドーム
6層構造

「Starlink用アンテナきょう体」は屋外で使うため、隙間なく接合されている。

側面のフチ部分を切り開く:

メイン基板とアンテナ素子が一体の天面と、

アンテナの向きを変えるモーターを内蔵したきょう体に分割できた(図2

フィルム状のアンテナ素子:

天面部分の一部を剥がしてみると、灰色の樹脂製レドーム(アンテナを覆うカバー)と、フィルム状のアンテナ素子が姿を見せた(図3

アンテナ素子がハニカム構造:

レドームの内面は、アンテナ素子ごとに六角形の枠で仕切られたハニカム構造になっている(図4

シート4枚のアンテナ部分:

レドームの下には、フィルムや樹脂製のシート4枚から成るアンテナ部分がある(図5

フェーズドアレーアンテナ:

Starlinkのアンテナは、多数のパッチアンテナが並ぶ。

フェーズドアレーアンテナで、アンテナ素子は27列にわたって並べられていた。

1列当たりのアンテナ素子は3438個で、総数は1016個だった。

高度550km衛星と通信:

フェーズドアレーアンテナが必要なのは、「Starlinkは高度550kmの上空を回る衛星と通信をするため」だ。

この衛星は、衛星放送の衛星のように、地上から見て静止していない。

絶えず動くため、「通信中の衛星に向けて絶えず、感度が高まるように制御しなければならない」のだ。

アンテナの構成
4枚のシート

上から順に、

1)四方が切れ込みの円状金属パターンがプリントされた透明のフィルム、

2)レドーム同様に、六角形枠が並んだ乳白色の樹脂製シート、

3)円状金属パターンがプリントされた透明のフィルム、

4円状アンテナ素子を円状の穴が囲む、白色の樹脂製シート、

シートが順番に重ねられている(図6

樹脂製シート:

樹脂製シートは、スペーサー(キャビティー)の役割を果たす。

金属パターンがプリントされたものは、パッチアンテナだ。

2枚のうちの一方が送信側、もう一方が受信側のパッチアンテナである。

2枚のパッチアンテナ:

このアンテナには、メイン基板内に隠れたフィード線からスロット結合給電によって給電される。

  • アンテナとの間に空気層を用いる場合、
  • 基板などの誘電体を間に入れるのに比べ、
  • 損失を大きく減らすことができ、消費電力も半分ぐらいに抑えることができる。

日経クロステック(xTECH

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02119/120700006/

Pour Starlink : démontez l’antenne !

ーCI personnalisés et 1016 éléments d’affiléeー

espace x
Lien stellaire

-Internet haut débit par satellite SpaceX américain “Starlink”-

Au Japon, KDDI (au) fournit des services depuis octobre 2022.

pour Starlink
Démonter l’antenne de communication

J’ai démonté cette antenne de communication par satellite pour Starlink.

Bien que la structure soit simple, de nombreux circuits intégrés qui semblaient être des produits personnalisés ont été utilisés.

Deux nouvelles et anciennes formes :

Il existe deux types d’antennes satellites Starlink à la disposition du public : anciennes et nouvelles.

Antenne de communication en forme de disque :
Celui en forme de disque d’un diamètre inférieur à 600 mm est l’ancien modèle.

Antenne de communication rectangulaire :
Le nouveau modèle est un rectangle mesurant 303 mm de long et 513 mm de large.

Cette fois, nous avons démonté la nouvelle antenne (Fig. 1).

antenne de substrat, radôme
Un total de 6 couches

Le “boîtier d’antenne Starlink” est articulé sans lacunes car il est utilisé à l’extérieur.

Découpez les bords latéraux :

La surface supérieure où la carte principale et l’élément d’antenne sont intégrés,

Nous avons pu le diviser en un boîtier avec un moteur intégré qui change la direction de l’antenne (Fig. 2).

Film élément d’antenne :

Le décollement d’une partie de la surface supérieure révèle un radôme en résine grise (un couvercle qui recouvre l’antenne) et un élément d’antenne en forme de film (Fig. 3).

Éléments d’antenne à structure en nid d’abeille :

La surface interne du radôme a une structure en nid d’abeille dans laquelle chaque élément d’antenne est cloisonné par un cadre hexagonal (Fig. 4).

Partie antenne de 4 feuilles :

Sous le radôme se trouve la partie antenne, qui se compose de quatre feuilles de film ou de résine (Fig. 5).

Antenne à réseau phasé :

L’antenne Starlink possède de nombreuses antennes patch.

Il s’agissait d’une antenne à réseau phasé avec 27 rangées d’éléments d’antenne.

Le nombre d’éléments d’antenne par rangée était de 34 à 38, et le nombre total était de 1016.

Satellite et communication à 550km d’altitude :

L’antenne réseau phasé est nécessaire car “Starlink communique avec des satellites en orbite à une altitude de 550 km”.

Ce satellite n’est pas stationnaire lorsqu’il est vu du sol comme les satellites de diffusion par satellite.

Parce qu’il est en mouvement constant, il “doit être constamment pointé vers les satellites avec lesquels il communique et contrôlé pour augmenter sa sensibilité”.

Paramétrage de l’antenne
4 feuilles

Du haut jusqu’en bas,

(1) Un film transparent imprimé d’un motif métallique circulaire avec des découpes sur tous les côtés,

(2) Une feuille de résine blanc laiteux avec des cadres hexagonaux alignés comme un radôme,

(3) Un film transparent imprimé d’un motif métallique circulaire,

(4) Une feuille de résine blanche avec un trou circulaire entourant l’élément d’antenne circulaire,

Feuilles empilées dans l’ordre (Fig. 6)

Feuille de résine :

La feuille de résine sert d’entretoise (cavité).

Celles avec des motifs métalliques imprimés sont des antennes patch.

L’une des deux antennes patch est le côté émission et l’autre est le côté réception.

Deux antennes patch :

L’antenne est alimentée par une alimentation couplée à une fente à partir de lignes d’alimentation cachées dans la carte principale.

Lors de l’utilisation d’une couche d’air entre l’antenne,
Par rapport à l’insertion d’un diélectrique tel qu’un substrat,
La perte peut être considérablement réduite et la consommation d’énergie peut être réduite de moitié environ.

Nikkei CrossTech (xTECH)

Bei Starlink: Antenne demontieren!

ーBenutzerdefinierte ICs und 1016 Elemente in einer Reiheー

Leerzeichen x
Starlink

-U.S. SpaceX Satelliten-Breitband-Internet “Starlink”-

In Japan bietet KDDI (au) seit Oktober 2022 Dienstleistungen an.

für Starlink
Demontieren Sie die Kommunikationsantenne

Ich habe diese Satellitenkommunikationsantenne für Starlink zerlegt.

Obwohl die Struktur einfach war, wurden viele ICs verwendet, die kundenspezifische Produkte zu sein schienen.

Zwei neue und alte Formen:

Es gibt zwei Arten von Starlink-Satellitenantennen, die der Öffentlichkeit zur Verfügung stehen: alte und neue.

Scheibenförmige Kommunikationsantenne:
Der scheibenförmige mit einem Durchmesser von weniger als 600 mm ist das alte Modell.

Rechteckige Kommunikationsantenne:
Das neue Modell ist ein Rechteck mit einer Länge von 303 mm und einer Breite von 513 mm.

Diesmal haben wir die neue Antenne demontiert (Abb. 1).

Substratantenne, Radom
Insgesamt 6 Schichten

Das „Starlink-Antennengehäuse“ ist fugenlos gefügt, da es im Außenbereich eingesetzt wird.

Seitenkanten aufschneiden:

Die obere Oberfläche, auf der die Hauptplatine und das Antennenelement integriert sind,

Wir konnten es in ein Gehäuse mit eingebautem Motor unterteilen, der die Richtung der Antenne ändert (Abb. 2).

Folienantennenelement:

Beim Ablösen eines Teils der oberen Oberfläche werden ein graues Harzradom (eine Abdeckung, die die Antenne bedeckt) und ein filmartiges Antennenelement sichtbar (Abb. 3).

Antennenelemente mit Wabenstruktur:

Die Innenfläche des Radoms hat eine Wabenstruktur, bei der jedes Antennenelement durch einen sechseckigen Rahmen unterteilt ist (Abb. 4).

Antennenteil aus 4 Blättern:

Unter dem Radom befindet sich der Antennenteil, der aus vier Folien oder Harz besteht (Abb. 5).

Phased-Array-Antenne:

Die Starlink-Antenne hat viele Patch-Antennen.

Es war eine Phased-Array-Antenne mit 27 Reihen von Antennenelementen.

Die Anzahl der Antennenelemente pro Reihe betrug 34–38 und die Gesamtzahl 1016.

550 km Höhensatellit und Kommunikation:

Die Phased-Array-Antenne ist notwendig, weil „Starlink mit Satelliten kommuniziert, die in einer Höhe von 550 km kreisen“.

Dieser Satellit ist nicht stationär, wenn er vom Boden aus betrachtet wird, wie Satelliten, die Satelliten senden.

Da es in ständiger Bewegung ist, muss es “ständig auf die Satelliten gerichtet sein, mit denen es kommuniziert, und kontrolliert werden, um seine Empfindlichkeit zu erhöhen”.

Antennenkonfiguration
4 Blätter

Von oben nach unten,

(1) Eine transparente Folie, die mit einem kreisförmigen Metallmuster mit Ausschnitten auf allen Seiten bedruckt ist,

(2) Eine milchig-weiße Harzplatte mit sechseckigen Rahmen, die wie ein Radom aufgereiht sind,

(3) eine transparente Folie, die mit einem kreisförmigen Metallmuster bedruckt ist,

(4) Eine weiße Harzfolie mit einem kreisförmigen Loch, das das kreisförmige Antennenelement umgibt,

Blätter in Reihenfolge gestapelt (Abb. 6)

Harzfolie:

Die Harzfolie dient als Abstandshalter (Hohlraum).

Diejenigen mit aufgedruckten Metallmustern sind Patch-Antennen.

Eine der beiden Patchantennen ist die Sendeseite und die andere die Empfangsseite.

Zwei Patchantennen:

Die Antenne wird durch eine schlitzgekoppelte Zuführung aus versteckten Zuleitungen in der Hauptplatine gespeist.

Bei Verwendung einer Luftschicht zwischen der Antenne,
Im Vergleich zum Einfügen eines Dielektrikums wie z. B. eines Substrats
Der Verlust kann stark reduziert werden, und der Stromverbrauch kann auf etwa die Hälfte reduziert werden.

Nikkei Cross Tech (xTECH)