Starlink 轨道组成 / 波段数据

Starlink 轨道组成 / 波段数据

来源 https://zhuanlan.zhihu.com/p/430918682

SpaceX是一家私人公司，由首席执行官兼首席设计师埃隆-马斯克于2002年创立，旨在革新太空技术。

SpaceX系统包括一个由低地球轨道和极低地球轨道卫星组成的星座和地基技术。该系统具有很高的频谱效率，与传统的地球同步轨道卫星和地面网络共享Ku、Ka和V频段的频谱，而不会造成危害。

SpaceX系统组成

SpaceX系统将由近地轨道的4425颗卫星和极低地球轨道的7518颗卫星组成。这些轨道可以使SpaceX能够利用最小35度的仰角提供对地球的全面和连续的覆盖。

SpaceX会使用V波段频谱在卫星与用户终端、网关地面站和TT&C设施之间的通信上。

SpaceX系统近地轨道组成 （Ku/Ka频段4425颗）

参数 初始布置(1,600个卫星) 最终布置(2,825个卫星) 最终布置(2,825个卫星) 最终布置(2,825个卫星) 最终布置(2,825个卫星) 轨道平面 32 32 8 5 6 每个平面上的卫星数量 50 50 50 75 75 轨道高度 1,150 km 1,110 km 1,130 km 1,275 km 1,325 km 倾角 53° 53.8° 74° 81° 70°

SpaceX 系统极低地球轨道组成 （Q/V频段7518颗）

每个轨道高度上的卫星个数 2,547 2,478 2,493 轨道高度 345.6 km 340.8 km 335.9 km 倾角 53° 48° 42°

SpaceX第一期星座频率规划

链接和传输方向频率范围 下行链路通道 卫星到用户终端或卫星到网关 37.5-42.5 GHz 上行链路通道 用户终端到卫星或网关到卫星 47.2-50.2 GHz 50.4-52.4 GHz TT&C下行链路信标 37.5-37.75 GHz TT&C上行链路 47.2 - 47.45 GHz

SpaceX第二期星座频率规划

链路类型传输方向频率范围/GHz 用户链路 上行链路 12.75 ~13.25/14.0 ~14.5/28.35 ~29.1/29.5 ~30.0 用户链路 下行链路 10.7 ~12.75/17.8 ~18.6/18.8 ~19.3/19.7 ~20.2 馈线链路 上行链路 27.5 ~29.1/29.5 ~30.0/81.0 ~86.0 馈线链路 下行链路 17.8 ~18.6/18.8 ~19.3/71 ~76 TT&C 上行链路 13.85 ~140 TT&C 下行链路 12.15 ~12.25/18.55 ~18.60

技术信息

这部分详见Technical Attachment

Ku波段用户波束

每颗SpaceX卫星上的所有Ku波段下行链路光束都是独立可控的，在地球的整个视野范围内独立转向。然而，客户所在地的用户终端只与仰角至少为40度的卫星通信。因此，如

如下图A.3.1-1所示，在1150公里高度运行的每颗卫星的服务将覆盖约350万平方公里的区域。

相控阵中的天线元件在一定的转向角度下打开和关闭。通过确保无线电能量在所需方向上传输。这种切换有助于减少对其他系统的干扰，确保无线电能量在所需方向上传输。

系统的干扰。具体来说，如下图A.3.1-2所示，当角度达到23度时，额外的元件被打开。

当角度达到23度时，额外的元件被打开，当角度达到32度时，再次打开。

Ka波段网关波束

与上面讨论的Ku波段用户波束一样，SpaceX卫星上的所有Ka波段网关下行光束都可以在地球的整个视野范围内独立转向。与用户终端一样，网关只与仰角至少为40度的卫星通信。

因此，如上所述，每颗卫星都可以由网关支持。

TT&C特性

SpaceX TT&C子系统提供了在发射前和转移轨道操作期间与航天器的通信。

在发射前、转移轨道和站内操作期间，以及在航天器紧急情况下，提供与航天器的通信。11

在任务的所有阶段，该子系统使用以下频率：

太空对地球：12.15-12.25 GHz and 18.55-18.6 GHz

地球对太空：13.85-14.0 GHz

TT&C操作不会造成更多的干扰，也不需要比这些频段的普通通信业务更多的保护。

PS：知乎对表格支持真粪

Reference

Communications satellite - Wikiwand：卫星轨道Wiki，non-geostationary orbit FCC-18-38A1FCC-21-48A1：联邦通信委员会批准文件，里面讲了背景和一些技术细节 Legal Narrative：背景与系统参数 Reddit_FAQ：Reddit上一些Starlink的问答 Starlink - Wikiwand：维基 星链计划卫星网络资料申报情况分析 (infocomm-journal.com) 全面解析「Starlink星链」用星链连接互联网实现上网？FQ理论家AK跟你讲卫星通讯 - YouTube Starlink - dynamic 3D orbit display (heavens-above.com)：实时星链卫星分布 [Uni-dimensional steering of phased array antennas Patent Grant Mahanfar Sep Space Exploration Technologies Corp.] (uspto.report)：相控阵天线专利 How Phased Array Antennas Work | Nuts & Volts Magazine (nutsvolts.com)

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网址：Starlink 轨道组成 / 波段数据 https://mxgxt.com/news/view/1891006

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