Всё о проекте «Спутниковый интернет Starlink». Часть 20. Внутреннее устройство терминала SL
Предлагаю ознакомиться с ранее размещенными материалами по проекту Starlink (SL):Часть 1. Рождение проекта ‣ Часть 2. Сеть SL ‣ Часть 3. Наземный комплекс ‣ Часть 4. Абонентский терминал ‣ Часть 5. Состояние группировки SL и закрытое бета-тестирование ‣ Часть 6. Бета-тестирование и сервис для абонентов ‣ Часть 7. Пропускная способность сети SL и программа RDOF ‣ Часть 8. Монтаж и включение абонентского терминала ‣ Часть 9. Сервис на рынках вне США ‣ Часть 10. SL и Пентагон ‣ Часть 11. SL и астрономы ‣ Часть 12. Проблемы космического мусора ‣ Часть 13. Спутниковая задержка в сети и доступ к радиочастотному спектру ‣ Часть 14. Межспутниковые каналы связи ‣ Часть 15. Правила предоставления услуг ‣ Часть 16. SL и погода ‣ Часть 17. Второе поколение SL ‣ Часть 18. SL на рынке COTM ‣ Часть 19. Что у SL в будущем
Внешний вид абонентского терминала UT-201 компании SpaceX для работы в сети Starlink был приведен ранее, как и его технические характеристики. В данной главе рассмотрим его внутреннее устройство. Тем более, как только терминалы Starlink пошли «в народ», тут же появились желающие их разобрать. Первый оказался «жмотом» и не стал его ломать, ограничившись разбором пластика и выяснением устройства электропривода (см. видео ниже)
Отмечу, что данный господин уже засветился как один из самых ранних тестеров Starlink и, судя по коричневому цвету коробки из под терминала, он ее получил еще до официального публичного бета-тестирования из самой первой партии, что как бы намекает, что у него есть неофициальные контакты со SpaceX, возможно поэтому он и не стал ломать терминал и показывать его внутреннее устройство.
Однако, другой обладатель терминала от SpaceX, которого зовут Кеннет Кейтер, не пожалел 600 Долларов (цена терминала с учетом доставки и налога с продаж) и разобрал его, что называется «до последнего гвоздя»
Ниже подборка фото, показывающих устройство терминала Starlink:
Нижний кожух крепится на защелках:
Вид штанги и блока электромоторов:
Еще раз со штекером питания электромоторов:
Оригинальная конструкция редуктора, позволяющая включением 1 или 2 моторов обеспечить либо поворот в плоскости (работает 2 мотор в разные стороны), либо наклон антенны (работают 2 мотора в одну сторону).
Штанга и блок электропривода крепятся винтами к пластмассовому корпусу с запрессоваными в него гайками и легко меняются при необходимости.
Вид антенны с фазированной решеткой.
Она неразборная и, после удаления части пластикового корпуса и обратной сборки, терминал остался работоспособным:
Далее здесь частично использованы материалы с Хабр, его автору maybe_elf огромное спасибо.
Кеннет Кейтер разбирает антенну с фазированной решеткой: «Собрать устройство обратно не удалось, так как большинство его элементов держит солидный слой клея». Кейтеру пришлось буквально отрывать элементы антенны. Вот схема устройства фазированной решетки:
Фото: www.businessinsider.com
«Внутри помещаются кабель Power over Ethernet, приемник GPS, флэш-хранилище и драйверы H-Bridge, используемые для управления двигателями вращения антенны вокруг оси и ее наклона. Антенна укомплектована процессором ARM и оперативной памятью для запуска программного обеспечения для фазированной решетки. Микросхемы на печатной плате, похоже, выполнили на заказ специально для SpaceX»
Итак, что мы видим, разбирая послойно саму антенну.
Антенна в пластиковом кожухе перед началом ее разборки:
Вид антенны с фазированной решеткой без пластикового корпуса.
Маркировка антенны:
Далее все склеено, можно только ломать.
Внутренний алюминиевый корпус.
Между ними проставки (синие точки). Видимо они обеспечивают вентиляцию и отсутствие перегрева.
Под вторым алюминиевым экраном начинается плата с установленными в ней чипами (в отраслевых источниках говорилось об Арсенид-Галлиевых MMIC (Микроволновая монолитная интегральная схема)).
и они же-MMIC, но крупнее.
Вид внешней излучающей стороны антенны, обращенной к спутнику.
Вид излучающих элементов (первый слой с наружной, коричневой стороны антенны)
Вид излучающего элемента антенны крупным планом:
Структура антенны с фазированной решеткой, как ее увидел Кеннет Кейтер — автор видео, на котором разбирается антенна.
Состав электроники выглядит так: один мастер процессор, управляющий контроллерами. (72 контроллера это большие микросхемы). Каждый контроллер обслуживает 8 микросхем. Каждая микросхема передает/принимает сигнал от 3 антенн (шестигранные элементы). Таким образом, имеется 72 контроллера, 576 небольших микросхем и 1728 антенн.
Для каждой микросхемы необходимо иметь в ней 3 малошумящих усилителя (для приема сигнала), 3 усилителя для передачи сигнала и фазоконвертер для каждой поляризации (если бы Терминал мог использовать одновременно обе поляризации, что маловероятно. Также скорее всего микросхемы управляющие антеннами имеют в своем составе Up-Down Converter & Mixer Circuits (преобразователь частоты вверх).
Один из самых горячо дискутируемых сейчас вопросов среди специалистов по спутниковой связи- это себестоимость антенны.
Как сообщает Business Insider, SpaceX намерена передать на аутсорсинг производство пользовательского терминала. Контракт на производство 1 млн антенн стоимостью $2,4 млрд может получить швейцарская STMicroelectronics. Таким образом, одна антенна обойдется SpaceX в $2400. Сейчас SpaceX берет с бета-тестеров $100 в месяц за интернет-обслуживание и $500 за стартовый комплект, который включает штатив, беспроводной маршрутизатор и пользовательский терминал. По мнению экспертов, у SpaceX «нет возможности» производить антенны менее чем за $500. Продажа терминала идет в убыток, который должен быть покрыт поступлениями абонентской платы.
Каул Прадман (Kaul Pradman), президент Hughes Network Systems (крупнейший в мире производитель спутниковых терминалов и провайдер спутникового интернета в США, Бразилии, Индии и тд), во время разговора с инвесторам EchoStar предположил, что терминал Starlink, вероятно, стоит SpaceX от 1000 до 1500 долларов за штуку.
А Тим Фаррар (США), телеком-эксперт и давний критик проекта Starlink SpaceX, задает издевательский вопрос американским провайдерам спутникового интернета (компаниям ViaSat и Hughes Network System):
Заказ 1 млн терминалов по 2400 долларов каждый и продажа их по 499 долларов ставит один всеобъемлющий вопрос для других спутниковых провайдеров: может ли SpaceX оставаться нерациональной дольше, чем вы сможете оставаться платежеспособными?
То есть, у кого из вас: традиционных провайдеров или SpaceX, быстрее кончатся деньги, и кто разорится раньше?
