一、天地“中枢神经”——地面站和卫星终端
马斯克的卫星互联网业务“星链”(Starlink)宣布,公司的全球活跃用户 数量已经突破 900 万关口。SpaceX 还表示下一代卫星的目标是提供千兆级别的 卫星互联网连接速度。目前“星链”连接的速度大致在 100Mbps 到 300Mbps 这个 级别。此外,SpaceX 计划于 2027 年推出第二代星链卫星通信系统,旨在为全球 用户提供更高速的网络服务。截至目前,第一代星链服务已覆盖超 4 亿人,月度 活跃用户超 600 万。SpaceX 的 Starlink 星座作为韧性备份发挥了重要作用:卫 星通过星间激光链路在彼此之间及至未受影响的地面站之间路由流量,保障了 关键通信服务的连续性。 随着航天技术和产业链的成熟,天地链接的纽带起到了关键的传输作用,这 纽带的核心,便是卫星地面设备——商业航天产业链不可或缺的“中枢神经”。 它承担着卫星测控、数据接收、信号传输等关键使命。ITU 预测卫星终端固件“可 验证启动”覆盖率 2026 年底达 92%,比 2024 年提升 40 个百分点,硬件信 任根成为标配。卫星地面设备就是“太空信号的地面管家”,主要分为两大块: 地面站(俗称“地球站”)和终端设备,一个负责“集中收发管理””,一个负 责 “个人随时连接”,分工明确又默契配合。
二、卫星通信亟需落地用户终端
发射火箭和卫星组网最终目的是落地应用,而应用的放量是通过终端,星链 高增长的营收背后是终端带动的用户使用量的高增长。卫星通讯终端设备、星载 终端设备、地面终端设备。类似于 StarLink 的路由器,按用户来算,卫星互联 网普及和大规模应用会带动终端的大量出货。 卫星通信,过去主要出现在专用设备上,价格昂贵,难以实现规模化应用。 如今,卫星通信功能正集成到智能手机、智能手表等消费电子产品上,将惠及更 多消费者。根据工信部发布的《关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导 意见》,到 2030 年,手机直连卫星等新模式新业态规模应用,发展卫星通信用 户超千万,推动卫星通信充分融入新发展格局,有力服务经济社会高质量发展。 由此也可以相信,在产业各方的共同推动下,卫星通信技术将广泛应用到智能手 机、智能手表等更多终端产品上,让更多人享受到无处不在的连接体验。
2025 年 12 月底,马斯克的卫星互联网业务“星链”(Starlink)宣布,公司 的全球活跃用户数量已经突破 900 万关口。SpaceX 还表示下一代卫星的目标是提 供千兆级别的卫星互联网连接速度。目前“星链”连接的速度大致在 100Mbps 到 300Mbps 这个级别。此外,SpaceX 计划于 2027 年推出第二代星链卫星通信系统, 旨在为全球用户提供更高速的网络服务。截至目前,第一代星链服务已覆盖超 4 亿 人,月度活跃用户超 600 万。SpaceX 的 Starlink 星座作为韧性备份发挥了重要作 用:卫星通过星间激光链路在彼此之间及至未受影响的地面站之间路由流量,保障 了关键通信服务的连续性。

2025 年,SpaceX 执行了超过 120 次 Falcon 9 专属发射任务,致力于部署最 先进的 Starlink V2 Mini 卫星。得益于 V2 Mini 卫星设计的不断优化,每次 Starlink 任务可搭载更多卫星,仅这一年便为星座新增超过 270 Tbps 的容量。 SpaceX 能够如此迅捷地为网络注入庞大容量,源于 Starlink 卫星生产的垂直一体 化制造,以及对 Falcon 9 一级助推器和整流罩回收复用的不懈追求。 2025 年,SpaceX 完成了首代 Starlink 直连手机星座的部署,仅用 18 个月便 将超过 650 颗卫星送入低地球轨道。Starlink 直连手机服务已为逾 1200 万人提供 过至少一次连接,且数字仍在持续攀升——在最需要的关键时刻,带来挽救生命的 通信保障。 Starlink 直连手机卫星犹如太空中的移动基站,搭载全球最先进的相控阵天 线,与现有普通手机无缝对接。通过星座间的星间激光链路,这些连接可经 Starlink 网络传输语音、视频与消息数据,覆盖全球任意角落。 随着航天技术和产业链的成熟,天地链接的纽带起到了关键的传输作用,这纽 带的核心,便是卫星地面设备——商业航天产业链不可或缺的“中枢神经”。它承 担着卫星测控、数据接收、信号传输等关键使命。ITU 预测卫星终端固件“可验证启动”覆盖率 2026 年底达 92%,比 2024 年提升 40 个百分点,硬件信任根成 为标配。 卫星地面设备就是“太空信号的地面管家”,主要分为两大块:地面站(俗称 “地球站”)和终端设备,一个负责“集中收发管理””,一个负责 “个人随时 连接”,分工明确又默契配合。 地面站不仅能接收信号,还能发射信号,更能管理整个卫星网络,是连接卫星 星座和地面应用的“总枢纽”。根据其是否可以移动的属性,分为固定站、可搬移 站、移动站等站型,就像“信号堡垒”一样覆盖全场景需求。而一套地面站就像一 个精密的“信号工厂”,主要由天线及伺服跟踪、射频、调制解调、用户业务接入、 管理控制及供配电等分系统组成。 如果说地面站是“总枢纽”,终端设备就是连接用户和太空的“最后一公里”。 它就像我们手里的手机,只不过信号不是来自地面基站,而是直接对接卫星。
2.1.星地链路构建新天地一体化
随着全球卫星互联网星座的迅猛发展及我国“天地一体”信息基础设施战略的 推进,星地融合光通信因其超大带宽、高安全性和低功耗等优势,成为构建下一代 空天地一体化信息基础设施的核心技术之一。 针对卫星网络对高动态组网和稳定性传输的需求,中国移动提出空间光传送网的概念,利用空间光通信技术构建具备高速传输且灵活组网的基础网络,目标是将 星间、星地、地面光通信融合为可无缝对接的天地一体化系统,提供高速率、高安 全及高可靠的通信服务,并根据业务需求提供差异化服务。依据卫星运行有强周期 性特征(轨迹、日凌准确预测),基于卫星运行的可预测性,实时计算、快速配置 全网资源,最终达成与地面光通信相当水平的业务传输能力。 首先提升系统效能的关键在于硬件系统的集成简化与协议的融合: 系统简化:推动激光通信系统与星载路由器的深度融合。具体包括:控制单元 集成(“一拖多”),通信功能融合(光学头与路由器的光电转换功能整合),以 及在星载路由上集成 OTN 处理功能,实现跨层融合。 星地协同:通过“微波激光复合通信”、“多点选址布站”和“融合抗湍流技 术”提升星地链路可用度。地面站采用激光/微波一体化建设方案,星上采用共口 径天线。抗湍流方面,结合自适应光学(AO)与少模光纤分集接收(MDR)等技术, 形成“1+1>2”的补偿效果。

2.2.地面站——应用对接轨道卫星
卫星地面站,也称为地球站或枢纽站,旨在与轨道卫星进行各种应用的对接。 它们在卫星网络中发挥着至关重要的作用,因为它们负责从卫星传回地球的微弱且 嘈杂的信号中恢复信息。地面站 天线的尺寸通常因应用而异。例如,国际通信卫 星组织 (INTELSAT) 的应用可能需要直径约为 30 米的天线,而其他卫星则可能 使用直径约为 7.5 米或 11.2 米的天线。接收 DBS 电视信号则需要直径小得多 的碟形天线,通常直径约为 0.7 米。 紧接在天线之后,双工器将上行链路和下行链路频率分离,并将它们引导至系 统中的相应模块。下行链路信号被传送至低噪声放大器 (LNA),而来自功率放大器 (PA) 的上行链路频率则传输至天线,不会泄漏到 LNA 模块。
(一)卫星地球站传输过程
1. 多路复用:使用多路复用器对各种信息信号(例如来自交换机、语音线路 或计算机的语音或数据通道)进行多路复用。 2. 调制:这些复用信号随后通过调制解调器进行调制。在典型的网络配置中, 每个 VSAT 站都需要一个调制解调器。 3. 上变频:使用 RF 上变频器 (UC) 将调制的 IF 信号转换为调制的 RF 信号。 4. 合并:使用 RF 合并器将来自多个上变频器的所有上变频 RF 信号合并 起来。 5. 功率放大:功率合成器的输出被馈送到功率放大器 (PA),然后信号通过 双工器传输到天线。
(二)地面站接收过程
接收过程中涉及的步骤: 1. LNA 放大:接收到的卫星信号通过 LNA,LNA 放大信号同时增加最小噪 声。 2. 射频功率分配:来自低噪声放大器 (LNA) 的放大信号随后被路由至功率 分配器,通常是射频功率分配器。该分配器的输出连接到射频下变频器 (DC)。 3. 下变频:下变频器将射频 (RF IN) 转换为中频 (IF) (IF OUT)。这些中 频信号随后被送入解调器(调制解调器的 IF IN 端口)。 4. 解调:解调器处理已调制的中频信号,以提取嵌入的信息,这些信息通常 以复用信号的形式存在。因此,需要一个解复用器。 5. 解复用:解复用器分离信号并根据其类型进行路由。语音信号通常发送到 EPABX,而数据信号则路由到 PC/LAN 网络。 6. 中继(如有必要):如果信息不是针对特定地面站的,则必须使用地面网 络、点对点微波链路、光纤,甚至网状网络配置中的卫星进行中继。
2.3.卫星终端——重构天地一体化通信服务
发射火箭和卫星组网最终目的是落地应用,而应用的放量是通过终端,星链高 增长的营收背后是终端带动的用户使用量的高增长。卫星通讯终端设备、星载终端 设备、地面终端设备。类似于 StarLink 的路由器,按用户来算,卫星互联网普及 和大规模应用会带动终端的大量出货。
(一)卫星通信设备大众化
卫星通信终端设备是移动卫星通信系统的用户端核心设备,通过无线通信方式 直接连接通信卫星,实现语音互通、文字收发、数据交换及视频传输等功能。其核 心特征在于无需依赖地面中转设备,即可在偏远地区、海洋、航空等场景下建立独 立通信链路。根据中国《终端设备直连卫星服务管理规定》,终端设备需适配卫星 移动业务频率标准,并支持与地面移动通信网络融合发展,涵盖手持终端、车载终 端、固定终端及航空器、船舶等载具搭载的专用设备。 卫星通信终端设备分类方式多样,按使用场景可分为手持、便携式、固定终端 及车载、船载、航空等载具终端;按卫星类型可分为适配低地球轨道(LEO)、地 球同步轨道(GEO)、中地球轨道(MEO)卫星的设备;按频段可分为 L 波段、X 波 段、Ku 波段、Ka 波段等不同频段设备;按业务类型则可分为满足语音通话的语音 通信终端、用于数据传输的数据通信终端,以及支持视频图像传输的视频图像通信 终端。

(二)亚马逊的卫星终端即将问世
Leo Ultra 基于亚马逊定制芯片,集成专有射频 (RF) 设计和信号处理算法, 最大化吞吐量的同时最小化延迟。凭借其全双工相控阵天线,Leo Ultra 拥有最高 1 Gbps 的下载速率和 400 Mbps 的上传速率,在当前同类设备中排在首位。不仅 如此,Leo Ultra Leo Ultra 专为适应自然环境而设计,设计坚固耐候,能够承受 高温和低温、降水和强风。
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