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スターリンク インターネットでは、地上のアンテナと上空 550 km を周回するスターリンク衛星の間でデータが継続的に送信されます。 さらに、スターリンク衛星は時速 27,000 km で空を横切ります。 ディッシュとサテライトはどのようにして継続的な接続を維持できますか? では、データはどのようにやり取りされるのでしょうか。 このビデオでは、地上波アンテナとスターリンク衛星の内部の仕組みに飛び込み、データのビームがどのように形成されるか、このビームが空をどのように通過するか、そして最後にその中に何が含まれているかを見ていきます。 信じられないほど高速なインターネットを可能にするビーム！ これはテクノロジーとエンジニアリングの驚異的な偉業です。
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目次：
00:00 – スターリンクの紹介
01:00 – Starlink の探索の概要
01:46 – スターリンクと放送衛星の違い
03:28 – Dishy McFlatface のパーツ
05:06 – 開口カップル パッチ アンテナはどのように機能しますか?
09:13 – 電磁波放射
12:45 – 宇宙に到達するビームの形成: ビームフォーミング
15:22 – ブリリアント
16:52 – 空を横切るようにビームを操縦する
18:54 – Starlink: フェーズ アレイ ビーム ステアリング
21:11 – フェーズドアレイビームステアリングに関する注意事項
22:24 – データをビームで Starlink 衛星に送信
23:27 – 64QAM の内部構造
26:02 – スターリンク ディッシーと EM 波の実際のサイズ
26:55 – スターリンク特許の画像
27:49 – エンディング
【書き起こし】Starlink 衛星インターネットはどのように機能しますか?📡☄🖥
(00:00) 家の屋上に置かれた特大のピザサイズのパラボラアンテナを使用して、森の真ん中から地球の大気圏外 550 キロメートルを周回する衛星までインターネットを送信することは、正直に言って、技術的に驚くべきことです。 。 さらに奇妙なのは、Starlink 衛星は時速約 27,000 キロメートルという信じられないほどの速さで移動し、パラボラアンテナと衛星が継続的に角度を付けたり、データのビームを操縦したりしている間、データは毎秒数百メガビットで衛星間で送受信されているということです。 直接指差した
(00:38) 彼らの間。 さらに、衛星はアンテナアンテナの視野からかなり早く外れてしまうため、アンテナアンテナは 4 分ごとに異なる衛星を切り替えます。 これがどのようにして可能になるのかわからない場合は、衛星インターネットが魔法のように機能することを可能にする複数の主要なテクノロジーについて詳しく説明するので、そのままにしておいてください。
(01:03) まず、パラボラアンテナの内部を探索し、それが宇宙に到達できるデータのビームをどのように生成するかを確認します。 次に、この皿がどのようにしてビームを継続的に操縦し、空を横切る衛星に直接ビームを向けるかを見ていきます。 そして 3 番目に、パラボラアンテナと衛星がビーム内で正確に何を送信しているのかを詳しく説明します。これにより、5 つの HD 映画または番組を同時にストリーミングできるようになります。
(01:30) このビデオは詳細な内容が詰まっているため、非常に長いです。 完全なテクノロジーとして理解するために、最初は 2 5 倍速で視聴し、次に 1.5 倍速で視聴することをお勧めします。 それでは、このままでいて、すぐに本題に入りましょう。まず、このようなテレビ用衛星受信アンテナと、イーロン・マスクがディッシー・マクフラットフェイスまたは略してディッシーと呼んだスターリンク地上受信アンテナとの違いを明確にすることから始めましょう。
(02:03) テレビ受信アンテナは、高度 35,000 キロメートルで地球を周回する放送衛星から送信されるテレビ信号である電磁波を集束させるために放物面反射板を使用します。 TV 衛星放送受信アンテナは宇宙からの TV 信号を受信するだけであり、データを送信することはできません。 ただし、ディッシーは、550 キロメートル離れた軌道を周回するスターリンク衛星からインターネット データを送受信します。
(02:29) Starlink 衛星はテレビ衛星より 60 倍近いですが、無線で信号を送信するにはまだ信じられないほどの距離があるため、ディッシーと Starlink 衛星の間のビームは、連続的に角度を付けられた強力なビームに集束する必要があります。 または、お互いを指すように操縦されます。 これを、バンほどの大きさの衛星から送信され、その信号が北米よりも大きな陸地をカバーする広い扇形に伝播するテレビ放送信号と比較してください。
(03:01) テーブル サイズの Starlink 衛星は、20 ミリ秒の遅延を実現するために地球の低軌道にある必要があります。これは、インターネット ゲームをスムーズにプレイしたり、Web サーフィンをしたりするために重要であり、その結果、衛星のカバー範囲は非常に広くなります。 より小さい。 したがって、地球全体に衛星インターネットを提供するには、10,000 基以上の Starlink 衛星が必要であり、すべて地球低軌道で信じられないほどの高速で周回しています。
(03:28) それでは、Dishy McFlatface を開いてみましょう。 背面には、一対のモーターとルーターに接続するイーサネット ケーブルがあります。 これらのモーターはスターリンク衛星を直接指すようにディッシーを継続的に動かすわけではないことに注意してください。 これらは、ディッシュを適切な一般的な方向に向けるための初期セットアップにのみ使用されます。
(03:52) Dishy を開くと、アルミニウム構造のバックプレートがあり、反対側には巨大なプリント基板、つまり PCB があります。 片面には、640 個の小型マイクロチップと 20 個の大型マイクロチップがパターン状に配置されており、大きなマイクロチップから小さなマイクロチップへと扇形に広がる非常に複雑なトレースがあり、PCB の端にメイン CPU や GPS モジュールなどの追加チップも備えています。
(04:20) 反対側には 1,400 個ほどの銅製の円があり、円の間には正方形の格子があります。 次の層には、小さな切り込みのある銅製の円が付いたゴム製のハニカム パターンがあり、その後ろに別のハニカム パターンがあり、次にディッシーの表側があります。 それで、私たちは何を見ているのでしょうか？ 本質的には、六角形のハニカム パターンに配置された 1,280 個のアンテナがあり、銅製の円の各スタックが PCB 上のマイクロチップによって制御される単一のアンテナになります。
(04:53) この巨大なアレイは、いわゆるフェーズド アレイで連携して、上空 550 キロメートルを周回するスターリンク衛星との間で角度を付けて電磁波を送受信します。 ズームインして、1 つのアンテナがどのように動作するかを見てみましょう。 ここでは、6 つの層で構成された開口結合パッチ アンテナがあり、そのほとんどが PCB 内にあります。
(05:20) 見た目は昔ながらのラジオのアンテナとは大きく異なり、正直言って信じられないほど複雑なので、単純化してみましょう。 とりあえずいくつかのレイヤーを削除し、基本的なプリントを段階的に進めていきます。
このビデオの主な分岐点は次のとおりです。 Bluetooth はどのように機能しますか?
エラータ:
2 分 50 秒では、軌道は不正確です。 テレビ衛星は、地球と同じ方向に移動する静止軌道にある必要があります。 さらに、すべてのスターリンク衛星は西から東へ周回する必要があります。 ポール S. の功績
脚本・造形・アニメーション：テディ・タブランテ
ツイッター：@teddytablante
モデリング：プラカシュ・カカディヤ
アニメーション：マイク・ラジャボフ
ナレーション：フィル・リー
サウンドデザイン: www.drilu.mx
音響効果：ルイス・ズレタ
効果音および音楽編集者: David Pinete
音響効果：ラウル・ヌーニェス
サウンド編集・ミキサー監修：Luis Huesca
Blender 3.1.2 を使用して作成されたアニメーション https://www.blender.org/
Adobe Premiere Pro で投稿する
参考文献:
アンテナ理論: https://www.antenna-theory.com/
分散移相器アレイ システムおよび方法 [Starlink 特許]
https://patents.google.com/patent/US20180241122A1/en)..
イーロン マスクのスターリンクとサテライト ブロードバンド https://dgtlinfra.com/elon-musk-starlink-and-satellite-broadband/
FCC への SpaceX ファイリング https://fcc.report/IBFS/Company/Space-Exploration-Technologies-Corp-SpaceX
SpaceX、最初の 60 基の衛星を打ち上げた後、Starlink の詳細情報を公開
ウィキペディアの寄稿者。 「アンテナの種類」、「アパーチャ (アンテナ)」、「地球低軌道」、「パッチ アンテナ」、「フェーズド アレイ」、「スターリンク」 Wikipedia、フリー百科事典。 ウィキペディア、フリー百科事典、2022 年 8 月にアクセス
#スターリンク #衛星 #インターネット
