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導(dǎo)讀:
1、低軌通信星座要想實現(xiàn)大范圍的網(wǎng)絡(luò)連接,勢必需要海量的天線終端,而低價是天線制造商能夠接到訂單的首要條件。此外,還有一個關(guān)鍵問題是防止數(shù)千顆衛(wèi)星間的干擾。
2、北方天空研究公司預(yù)計,從現(xiàn)在到2027年,平板天線公司的出貨量將達(dá)到180萬塊,收入將超過80億美元。
3、現(xiàn)在開始為低軌通信網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)天線還為時過早,天線制造商更需要改進(jìn)技術(shù)、簡化制造,鉆研可以大批量生產(chǎn)的設(shè)計方案,為未來應(yīng)用于中低軌衛(wèi)星星座做好準(zhǔn)備。
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美國波爾航空公司(Ball Aerospace)首席技術(shù)專家皮特·穆斯布魯格(Pete Moosbrugger)曾在衛(wèi)星2018大會上分享了一則故事,他提到有一個低軌通信衛(wèi)星領(lǐng)域的企業(yè)家,在看到波爾航空公司太空船的表現(xiàn)時,發(fā)出了“我們無法承受那種精致的表現(xiàn)”的感慨,皮特認(rèn)為該企業(yè)家的表現(xiàn)從某種側(cè)面說明:目前,低軌通信衛(wèi)星行業(yè)仍面臨巨大挑戰(zhàn)。
幾十年來,但凡是以政府為主要客戶的系統(tǒng)提供商,必須要根據(jù)商業(yè)市場的發(fā)展來調(diào)整自家的設(shè)計方案,正如皮特所說:“你自己完全明白你能改變什么、不能改變什么,在哪個合適的價格點(diǎn)上能夠提供一個高性能的系統(tǒng),最終完成商業(yè)閉環(huán)。”
在中低軌通信星座投資數(shù)十億美元的企業(yè)家們,正在創(chuàng)建極為復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò),最終能決定他們成功的關(guān)鍵,可能將是天線制造商所能提供的最大化吞吐量的高性能天線的成本。
“那些建設(shè)巨型星座的商業(yè)計劃要想實現(xiàn),即使不是全部也至少在很大程度上取決于高性能、低成本、高容量的低剖面天線的可用性,”全球VSAT論壇前秘書長大衛(wèi)·哈特邵恩(David Hartshorn)在今年弗吉尼亞州泰森角舉行的應(yīng)用創(chuàng)新會議上如是說。
當(dāng)今,約有十幾家公司正在開發(fā)和制造平板天線或符合主機(jī)平臺形狀的天線。北方天空研究公司預(yù)計,從現(xiàn)在到2027年,這些公司平板天線的出貨量將達(dá)到180萬塊,收入將超過80億美元。
英國平板天線初創(chuàng)企業(yè)Phasor Solutions首席執(zhí)行官大衛(wèi)·赫爾夫戈特(David Helfgott)認(rèn)為,天線的市場規(guī)模將會比北方天空研究公司預(yù)計的更大,他表示:“有些人將成為天線的早期用戶,而還有一些人會等到天線成本下降后再進(jìn)行采購,但商業(yè)寬帶網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接的潛在增長動力不容否認(rèn)”。
星座開發(fā)商經(jīng)常說通信衛(wèi)星能夠為邊遠(yuǎn)農(nóng)村、汽車和遠(yuǎn)程機(jī)械等提供通信服務(wù),而天線開發(fā)商則是從一開始就更加關(guān)注價格較高的市場末端。從高消費(fèi)的角度來看,游輪、游艇、動車以及飛機(jī)乘客,將首先享受寬帶企業(yè)家宣稱的“互聯(lián)網(wǎng)萬民共享”服務(wù)。最后,平板天線可以作為汽車、全球消費(fèi)者寬帶和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的連接終端,但前提是天線成本必須降低。
今年,ThinKom和COMSAT兩家公司合作,讓這款SUV在美國自駕期間始終保持衛(wèi)星連接。但對于大多數(shù)車主來說,天線價格仍然過高。 圖片來源:ThinKom
英國普里欽電路實驗室天線組件負(fù)責(zé)人尼克·波茨(Nick Potts)說:“連接汽車和物聯(lián)網(wǎng)將需要超低成本的天線,目前價格還沒有降到足夠低。”
先有雞還是先有蛋?
多年來,天線制造商已經(jīng)生產(chǎn)出適應(yīng)地球同步通信衛(wèi)星的懸掛式拋物面天線的高性能替代品,根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,價格范圍從幾千美元到25萬美元不等,例如,安裝在建筑物側(cè)面的天線成本遠(yuǎn)低于商用客機(jī)天線的建造成本。
新一代高性能天線即將問世。位于美國華盛頓雷德蒙德的凱米塔公司(Ky ),去年開始向客戶提供電子控制平板天線,這些天線可以安裝在游艇、商船、拖拉機(jī)和急救車上。
加利福尼亞州霍桑市的ThinKom Solutions 公司的業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理埃里克·劉(Eric Liu)表示,公司正在銷售用于飛機(jī)和機(jī)動車的相控陣天線,這些飛機(jī)和機(jī)動車與現(xiàn)有地球靜止衛(wèi)星配合工作,同時也將與未來的中低軌星座兼容。
赫爾夫戈特表示,他所在公司(即上文提到的英國平板天線初創(chuàng)企業(yè)Phasor Solutions公司)將在公共汽車、游輪和游艇上,測試其低剖面電子控制天線,同時也正在準(zhǔn)備對公司在航空領(lǐng)域改良的寬帶天線進(jìn)行現(xiàn)場測試。
此外,還有大量天線產(chǎn)品即將上市,很多企業(yè)已經(jīng)計劃在2019年開始發(fā)布平板天線,這些企業(yè)包括Isotropic Systems, Alcan Systems, C-Com Satellite Systems, SatixFy, AvL Technologies, Ball Aerospace, Rockwell Collins and Viasat。
在這些天線初創(chuàng)公司和資深天線制造商的共同努力下,星座開發(fā)商希望開創(chuàng)衛(wèi)星通信的新紀(jì)元。由于新型天線的形狀非常適合汽車、輪船、火車和飛機(jī),其中氣動阻力和低剖面是考慮的關(guān)鍵因素。
由于天線技術(shù)非常復(fù)雜,也有專家出來警告說,天線要想應(yīng)用于低軌星座,需要同時跟蹤兩顆或多顆衛(wèi)星,這是拋物面無法做到的,同時,它們還需要做到小巧耐用、抗信號干擾、衛(wèi)星和安全鏈路的即時查找、完美降級以及很高的信號效率。
“在目標(biāo)價格方面,OneWeb期望的數(shù)字是數(shù)百美元,而我們找到了實現(xiàn)這個目標(biāo)的方法。” ——英國Isotropic Systems公司創(chuàng)始人兼CEO約翰·芬尼
通用動力公司首席技術(shù)官蒂姆·斯洛依(Tim Shroyer)補(bǔ)充說,天線要想應(yīng)用于低軌衛(wèi)星領(lǐng)域,一個關(guān)鍵問題是防止相鄰衛(wèi)星的干擾。對于地球靜止系統(tǒng)來說這已經(jīng)是一個挑戰(zhàn),那么面對未來數(shù)千顆衛(wèi)星發(fā)出成千上萬波束的低軌星座,干擾可能會成為一個更嚴(yán)重的問題。
北方天空研究公司高級分析師達(dá)拉斯·卡薩波斯奇(Dallas Kasaboski)表示,就目前而言,平板天線的目標(biāo)客戶主要是“進(jìn)展比較深入的小型衛(wèi)星企業(yè)和政府客戶,因為他們迫切需要平板天線,并可以為高價天線買單”,而最終平板天線可以像平板電視那樣惠及大眾。20年前第一批大型等離子電視售價高達(dá)20000美元,主要用于酒店和公司辦公室,“后來在經(jīng)歷技術(shù)和價格的幾次跨越式發(fā)展之后,如今我們每個人都可以在商場里購買到低價的平板電視了”。
大幅降價可能會對平板天線產(chǎn)生更大需求,但卻存在先有雞還是先有蛋的問題??ㄋ_波斯奇說:“為了降價,你需要市場收入支撐研發(fā),反之,為了進(jìn)入更大的市場,你又需要以更低的價格去迎合市場。”
市場辣么大,訂單在哪里?
平板天線制造商希望通過與衛(wèi)星開發(fā)商和投資者們共同努力,來實現(xiàn)天線的大批量生產(chǎn),他們認(rèn)為較低的價格可能會引發(fā)天線的廣泛應(yīng)用。
位于英國倫敦的Isotropic Systems公司正在開發(fā)一種兼容OneWeb計劃的寬帶星座終端。公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官約翰·芬尼(John Finney)在衛(wèi)星2018大會上曾表示:“在目標(biāo)價格方面,OneWeb期望的數(shù)字是數(shù)百美元,而我們找到了實現(xiàn)這個目標(biāo)的方法。”
芬尼表示,消費(fèi)者終端的利潤率將只占航空終端利潤率的一小部分,但是高產(chǎn)量將影響整個供應(yīng)鏈,并通過產(chǎn)品組合幫助公司削減成本。
供應(yīng)商急切地等待批量訂單。
美國天線組件公司任務(wù)微波技術(shù)(Mission Microwave Technologies)的銷售和營銷副總裁史蒂夫·里奇森(Steve Richeson)說:“在大多數(shù)地面站產(chǎn)品業(yè)務(wù)中,1000件是大訂單,10000件可以算是非常大的訂單,而藍(lán)鳥是六位數(shù)接近七位數(shù)的超大訂單”。然而“雖然關(guān)于合作關(guān)系的討論有很多,但訂單在哪里?”
計劃為中低軌星座開發(fā)商供貨的天線制造商表示,現(xiàn)在訂購零件或者開始為新網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)天線還為時過早。相反,他們正在改進(jìn)技術(shù)并專注于簡化制造。
美國波爾航空公司穆斯布魯格說:“我們已經(jīng)將含有所有關(guān)鍵部件的相控陣系統(tǒng)交付到我們的核心政府市場,現(xiàn)在我們更專注于研究可以大批量生產(chǎn)的設(shè)計方案,未來我們的技術(shù)圖譜將直接映射到中低軌衛(wèi)星星座。“
盡管OneWeb計劃在今年年底推出其首批10顆衛(wèi)星,SpaceX也正在發(fā)射寬帶星座衛(wèi)星原型,但這些星座還都沒有開始運(yùn)行。
昆達(dá)茲(Kundtz)說:“衛(wèi)星制造商要想建設(shè)巨型星座,他們需要對用戶終端技術(shù)的可用性有信心。而我們能讓他們建立信心的最佳方式是將這些可以應(yīng)用于巨型星座的天線終端技術(shù)投入市場。這樣他們就可以看到這些產(chǎn)品,并了解它們將如何連接下一代衛(wèi)星。“
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