Internet na środku Pacyfiku? Już za moment!

Już niedługo białe plamy w komunikacji mobilnej przejdą do historii, a zasięg sieci komórkowej może objąć całą kulę ziemską. 19 września firma AST SpaceMobile przeprowadziła udany test łączności między dwoma smartfonami znajdującymi się na Hawajach i w Hiszpanii za pomocą specjalnego satelity BlueWalker 3 umieszczonego na niskiej orbicie na wysokości 513 km nad powierzchnią Ziemi.

Posłuchaj
00:00

Komunikacja z użyciem satelity nie jest oczywiście niczym nowym, tak samo jak telefony satelitarne. Już w 1985 roku działa sieć Iridium, a obecnie jest komercyjnie dostępnych już 5 takich sieci. Niemniej, AST Space Mobile dokonała gigantycznego przełomu, gdyż w tym przypadku do łączności wystarczą zwykłe smartfony, bez przeróbek i zmiany oprogramowania – w teście użyto Samsungów Galaxy S22 w wersji 5G. To ogromny skok technologiczny, gdyż w dotychczasowym przypadku wymagany był specjalny telefon satelitarny, nie dość, że kosztowny, to jeszcze duży i ciężki.

Jest to dowód, że za pomocą satelity można zapewnić pokrycie sieci komórkowej na obszarach z definicji będącymi białymi plamami na mapach zasięgu, tj. morzach i oceanach oraz terenach niezurbanizowanych.

Co więcej, ta komunikacja objęła normalne połączenie głosowe oraz wymianę danych z prędkością 14 Mbit/s. Czyli nie tylko SMS-y lub krótkie telegramy, ale normalne usługi komórkowe. Internet na Saharze stał się rzeczywistością.

Zapewnienie łączności tego typu z pewnością było niezwykle trudne. Smartfon jako terminal radiowy nie imponuje parametrami. Ma małą antenę wielozakresową wbudowaną do wnętrza obudowy, a z uwagi na przepisy oraz bezpieczeństwo dla użytkownika moc nadajnika jest ograniczona i w praktyce maksymalna wartość nie przekracza 0,5 wata. Sygnał ten musi dotrzeć do satelity zawieszonego na wysokości 500 km i po drodze pokonać przeszkody takie jak tłumienie sygnału w wolnej przestrzeni, przez chmury, jonosferę, absorbcję sygnału przez gazy atmosferyczne. Sumarycznie to tłumienie dla systemów LEO wynosi ok. 150 dB, przez co budżet łącza jest wyjątkowo trudny do zbilansowania. Na domiar złego antena w smartfonie nie jest silnie kierunkowa, optymalizuje się jej charakterystykę emisji w poziomie, a satelita porusza się szybko po niebie i warunki propagacji mogą się prędko zmieniać.

Rozwiązaniem tej łamigłówki okazała się ogromna antena, a mówiąc precyzyjniej, macierz antenowa pozwalająca na elektroniczne formowanie wiązki, w tym zapewnienie jej dużej kierunkowości w osi ustawianej dokładnie w kierunku terminala na Ziemi i dynamicznie zmienianej tak, aby skompensować ruch satelity. Skupienie realizowane jest za pomocą zmiany amplitudy i fazy sygnałów docierających do poszczególnych anten znajdujących się w szyku. W podobny sposób działają radary, w których antena jest nieruchoma, a obracanie wiązki realizują przesuwniki fazy. Jak to wygląda, pokazujemy na zdjęciach.

Po lewej stronie widoczny rozłożony satelita BlueWalker 3. Elektronika ukryta jest w ciemnym pojemniku znajdującym się na środku, reszta to rozkładana w kosmosie macierz antenowa o gigantycznych wymiarach 7,8×9 metrów złożona ze 148 segmentów po 16 emiterów w każdym. Na jej spodzie znajdują się ogniwa PV. Po prawej stronie widoczne są elementy macierzy w przybliżeniu. Każdy emiter zawiera 50 elementarnych anten, tj. razem szyk ma 148×16×50=118 tys. anten.

Jesteśmy o krok od momentu, w którym komórkowe łącza szerokopasmowe w przestrzeni kosmicznej mogą zapewnić kluczową łączność społecznościom na całym świecie o niedostatecznym zasięgu. Tyle samo dzieli nas od momentu, kiedy bezprzewodowe sieci rozproszone telemetryczne będą mogły działać w skali całego globu.

Robert Magdziak

Powiązane treści
Korea Południowa wyda 360 mln dolarów na własne satelity LEO
SpaceX może zdominować rynek satelitów umieszczanych na niskiej orbicie okołoziemskiej
SpaceX otrzymuje zgodę na rozmieszczenie do 7500 satelitów
Do systemu GNSS Galileo dołączył następny satelita
Zobacz więcej w kategorii: Opinie
Projektowanie i badania
Czy oprogramowanie narzędziowe nie ma wartości?
Komunikacja
Nowe podejście do rozpoznawania mowy - przetwarzanie tylko lokalnie!
Komponenty
Indeks, symbol, oznaczenie, czyli jak nazwać produkt
Projektowanie i badania
Świat poszukuje kompetentnych inżynierów elektroników. Chiny i Tajwan w centrum walki o talenty
Komponenty
Wojna technologiczna a stare technologie procesowe
Komponenty
GPSR i NIS 2 zmieniają warunki w dystrybucji
Zobacz więcej z tagiem: Komunikacja
Gospodarka
Druga generacja satelitów GNSS Galileo jest rozwijana z pełną prędkością
Technika
Automatyka przemysłowa i budynkowa na dwóch przewodach
Gospodarka
Arrow Electronics polskim dystrybutorem rozwiązań Cohesity w zakresie bezpieczeństwa i zarządzania danymi

Komponenty indukcyjne

Podzespoły indukcyjne determinują osiągi urządzeń z zakresu konwersji mocy, a więc dążenie do minimalizacji strat energii, ułatwiają miniaturyzację urządzeń, a także zapewniają zgodność z wymaganiami norm w zakresie EMC. Stąd rozwój elektromobilności, systemów energii odnawialnej, elektroniki użytkowej sprzyja znacząco temu segmentowi rynku. Zapotrzebowanie na komponenty o wysokiej jakości i stabilności płynie ponadto z aplikacji IT, telekomunikacji, energoelektroniki i oczywiście sektorów specjalnych: wojska, lotnictwa. Pozytywnym zauważalnym zjawiskiem w branży jest powolny, ale stały wzrost zainteresowania klientów rodzimą produkcją pomimo wyższych cen niż produktów azjatyckich. Natomiast paradoksalnie negatywnym zjawiskiem jest fakt, że jakość produktów azjatyckich jest coraz lepsza i jeśli stereotyp "chińskiej bylejakości" przestanie być popularny, to rodzima produkcja będzie miała problem z utrzymaniem się na rynku bez znaczących inwestycji w automatyzację i nowe technologie wykonania, kontroli jakości i pomiarów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów