Starlink 軌道組成 / 波段資料
來源 https://zhuanlan.zhihu.com/p/430918682
SpaceX是一傢俬人公司，由執行長兼首席設計師埃隆-馬斯克於2002年創立，旨在革新太空技術。
SpaceX系統包括一個由低地球軌道和極低地球軌道衛星組成的星座和地基技術。該系統具有很高的頻譜效率，與傳統的地球同步軌道衛星和地面網路共享Ku、Ka和V頻段的頻譜，而不會造成危害。
SpaceX系統組成
SpaceX系統將由近地軌道的4425顆衛星和極低地球軌道的7518顆衛星組成。這些軌道可以使SpaceX能夠利用最小35度的仰角提供對地球的全面和連續的覆蓋。
SpaceX會使用V波段頻譜在衛星與使用者終端、閘道器地面站和TT&C設施之間的通訊上。
SpaceX系統近地軌道組成 （Ku/Ka頻段4425顆）
| 引數 | 初始佈置(1,600個衛星) | 最終佈置(2,825個衛星) | 最終佈置(2,825個衛星) | 最終佈置(2,825個衛星) | 最終佈置(2,825個衛星) |
| 軌道平面 | 32 | 32 | 8 | 5 | 6 |
| 每個平面上的衛星數量 | 50 | 50 | 50 | 75 | 75 |
| 軌道高度 | 1,150 km | 1,110 km | 1,130 km | 1,275 km | 1,325 km |
| 傾角 | 53° | 53.8° | 74° | 81° | 70° |
SpaceX 系統極低地球軌道組成 （Q/V頻段7518顆）
| 每個軌道高度上的衛星個數 | 2,547 | 2,478 | 2,493 |
|---|---|---|---|
| 軌道高度 | 345.6 km | 340.8 km | 335.9 km |
| 傾角 | 53° | 48° | 42° |
SpaceX第一期星座頻率規劃
| 連結和傳輸方向 | 頻率範圍 |
|---|---|
| 下行鏈路通道 衛星到使用者終端或衛星到閘道器 | 37.5-42.5 GHz |
| 上行鏈路通道 使用者終端到衛星或閘道器到衛星 | 47.2-50.2 GHz 50.4-52.4 GHz |
| TT&C下行鏈路信標 | 37.5-37.75 GHz |
| TT&C上行鏈路 | 47.2 - 47.45 GHz |
SpaceX第二期星座頻率規劃
| 鏈路型別 | 傳輸方向 | 頻率範圍/GHz |
|---|---|---|
| 使用者鏈路 | 上行鏈路 | 12.75 ~13.25/14.0 ~14.5/28.35 ~29.1/29.5 ~30.0 |
| 使用者鏈路 | 下行鏈路 | 10.7 ~12.75/17.8 ~18.6/18.8 ~19.3/19.7 ~20.2 |
| 饋線鏈路 | 上行鏈路 | 27.5 ~29.1/29.5 ~30.0/81.0 ~86.0 |
| 饋線鏈路 | 下行鏈路 | 17.8 ~18.6/18.8 ~19.3/71 ~76 |
| TT&C | 上行鏈路 | 13.85 ~140 |
| TT&C | 下行鏈路 | 12.15 ~12.25/18.55 ~18.60 |
技術資訊
這部分詳見Technical Attachment
Ku波段使用者波束
每顆SpaceX衛星上的所有Ku波段下行鏈路光束都是獨立可控的，在地球的整個視野範圍內獨立轉向。然而，客戶所在地的使用者終端只與仰角至少為40度的衛星通訊。因此，如
如下圖A.3.1-1所示，在1150公里高度執行的每顆衛星的服務將覆蓋約350萬平方公里的區域。
相控陣中的天線元件在一定的轉向角度下開啟和關閉。透過確保無線電能量在所需方向上傳輸。這種切換有助於減少對其他系統的干擾，確保無線電能量在所需方向上傳輸。
系統的干擾。具體來說，如下圖A.3.1-2所示，當角度達到23度時，額外的元件被開啟。
當角度達到23度時，額外的元件被開啟，當角度達到32度時，再次開啟。
Ka波段閘道器波束
與上面討論的Ku波段使用者波束一樣，SpaceX衛星上的所有Ka波段閘道器下行光束都可以在地球的整個視野範圍內獨立轉向。與使用者終端一樣，閘道器只與仰角至少為40度的衛星通訊。
因此，如上所述，每顆衛星都可以由閘道器支援。
TT&C特性
SpaceX TT&C子系統提供了在發射前和轉移軌道操作期間與航天器的通訊。
在發射前、轉移軌道和站內操作期間，以及在航天器緊急情況下，提供與航天器的通訊。11
在任務的所有階段，該子系統使用以下頻率：
太空對地球：12.15-12.25 GHz and 18.55-18.6 GHz
地球對太空：13.85-14.0 GHz
TT&C操作不會造成更多的干擾，也不需要比這些頻段的普通通訊業務更多的保護。
PS：知乎對錶格支援真糞
Reference
- Communications satellite - Wikiwand：衛星軌道Wiki，non-geostationary orbit
- FCC-18-38A1FCC-21-48A1：聯邦通訊委員會批准檔案，裡面講了背景和一些技術細節
- Legal Narrative：背景與系統引數
- Reddit_FAQ：Reddit上一些Starlink的問答
- Starlink - Wikiwand：維基
- 星鏈計劃衛星網路資料申報情況分析 (infocomm-journal.com)
- 全面解析「Starlink星鏈」用星鏈連線網際網路實現上網？FQ理論家AK跟你講衛星通訊 - YouTube
- Starlink - dynamic 3D orbit display (heavens-above.com)：實時星鏈衛星分佈
- [Uni-dimensional steering of phased array antennas Patent Grant Mahanfar Sep Space Exploration Technologies Corp.] (uspto.report)：相控陣天線專利
- How Phased Array Antennas Work | Nuts & Volts Magazine (nutsvolts.com)
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