全球无缝毗连还需几块“拼图”？

 
 
全球无缝毗连还需几块“拼图”？  
 

人类的通信技能已经到达前所未有的程度。然而，将网络毗连到一些地域，如偏远农村、山区、极地或公海仍然很坚苦。高企的通信本钱，依然是普通人享受“全球无缝毗连”成就难以打破的“瓶颈”。

克日，日本东京家产大学传授冈田贤一公布，其团队设计了一种针对Ka波段卫星通信的芯片，并基于该芯片研制出一种新型收发器，可用于在地球低轨道、中轨道和地球静止轨道的卫星之间实现无缝通信，“是实现全球无缝毗连的另一块拼图”。

有前途的办理方案

“许多公司已经开始思量成长商用卫星通信，然而，面向普通消费者就必需思量制造本钱问题。”冈田贤一在邮件中汇报《中国科学报》，“实现全球网络处事的最后一件事是可以在智妙手机上实现收发，我们开拓的芯片是第一款满意此类要求的产物。”

一周前，冈田贤一在《2020年IEEE射频集成电路研讨会论文集》宣布论文称，这种新型收发器在发射机侧回收高质量因数变压器，以实现高效的功率操作和高线性度的传输，从而低落传输进程中的失真。吸收端回收双通道架构，可解锁多个成果。该收发器利用两个独立的偏振模式或差异频率并行作为吸收通道，可以同时吸收来自两个卫星的信号。

别的，奇特的设计可以让收发器用相邻信道来消除滋扰。也就是说，可以利用一条信道吸收到的信息来消除相邻频带上的信号“污染”。

“这种计策增加了系统的动态范畴，因此纵然在噪声和滋扰较强，情况不太抱负的环境下也能正常事情。”冈田贤一说。

由于吸收和发出信号都回收直接转换的方法，使得该收发器的总体巨大性、尺寸和功耗大大低落。今朝，常用的收发器产物都由几个分立的芯片构成。个中芯片C1的面积约207平方毫米巨细，而他们的芯片只有9平方毫米。利用这种芯片的发射端功耗为0.5瓦，吸收机功耗为0.58瓦，远小于利用C1、C2芯片的传统收发器。

“这种事情在Ka频段的卫星通信收发器回收尺度CMOS技能实现，设计用于与地球静止轨道和近地轨道卫星的地—地平台通信，是实现全球无缝毗连的另一块拼图。”冈田贤一说，“这一个很有前途的办理方案，因为它有大概以低本钱实现全球包围，辅佐更多的人从即时通信中获益。”

空天互联“高速公路”

卫星通信已成为低人口密度地域提供交互式电视和宽带互联网处事的要害技能。假如将信息比作搭客，载波比作汽车，频段就像通信两头之间的公路。频段的范畴就相当于公路的宽度，直接影响到信息传输的速度和数量。

卫星通信利用的频段涵盖L、S、C、X、Ku、K、Ka等。L、S频段处于低端，通报话音、文字等低速率信息不成问题，但很难满意当今社会多媒体视频等宽带内容的传输需求。

中国卫通团体有限公司副总工程师沈永言撰文指出，相对付C、Ku等传统频段，Ka频段可用频率资源富厚，可为卫星通信的宽带化提供可观的拓展空间。“假如说C和Ku频段像两条拥堵不堪的小路，Ka频段则如同流畅无阻的高速公路”。

“Ka频段可以或许容许更大的容量。如今通信广播卫星、中继卫星等都在向这个偏向成长。我国天链一号中继卫星已经用到Ka频段测控。”中国航天科工二院二部研究员杨宇光说。

Ka频段卫星通信系统在卫星通信及各类形式的卫星地面站中的应用日益遍及。今朝在海内陆面接力通信系统中，Ka频段收发射设备的技能已较量成熟，但卫星通信地面站的收发设备的研制技能尚有必然差距。

并非“最后一件事”