我们最近完成了低成本用户终端天线的初步开发工作。这是Kuiper系统的关键组成部分,使用户能够连接到头顶经过的卫星。该Ka波段相控阵天线采用了一种全新架构,能够在比传统天线设计更小、更轻的外形尺寸下,提供高速、低延迟的宽带服务。我们的原型机已可实现高达400 Mbps(兆比特每秒)的速度,且性能将在后续迭代中持续提升。
"如果你希望为无服务和欠服务社区带来改变,就必须以对客户而言物有所值的价格提供服务,"亚马逊Project Kuiper技术副总裁Rajeev Badyal表示。"这一基本事实启发了Kuiper的一项核心原则:发明一种轻便、紧凑的相控阵天线,使我们能够生产价格实惠的用户终端。看到如此小巧的外形尺寸竟能实现这样的速度和性能,令人惊叹。"
降低终端生产成本最有效的方法是减小其天线的尺寸、重量和复杂度。在Ka波段实现这一点颇具挑战,因为为了覆盖其宽频范围,发射天线和接收天线之间需要更大的物理间距。因此,传统的Ka波段天线将发射天线和接收天线并排放置,这需要更大的表面积并增加了生产成本。
我们的相控阵天线采取了不同的方法。我们没有将天线阵列并排布置,而是使用微小的天线单元结构将它们层叠在一起。这在Ka波段尚属首次实现。这一突破使我们能够减小整个终端的尺寸和重量,同时工作在能提供更高带宽和更佳性能的频段上。我们的设计结合了数字和模拟组件,通过电子方式将Ka波段波束指向头顶经过的卫星。
最终成果是一款单孔径相控阵天线,直径仅为12英寸,比传统天线设计小三倍,重量也按比例减轻。这种数量级上的尺寸缩减将同等程度地降低生产成本,使亚马逊能够为客户提供更实惠、更易安装的用户终端。
亚马逊工程师已在多种环境中对天线进行了测试,以确保其能够满足客户对速度和性能的标准。该天线已顺利通过所有相关的速度与延迟测试——可提供高达400 Mbps的最大吞吐量,并能够从地球静止轨道(GEO)卫星流式传输4K画质视频,该卫星位于距地球约50倍于Project Kuiper卫星部署高度的位置。欲了解更多设计细节,请参阅我们与Nima Mahanfar的问答,他是Project Kuiper的硬件与天线开发高级经理。
这一进展是Kuiper系统的关键组成部分,也是我们在华盛顿州雷德蒙德新建的研发中心设计和测试的众多组件之一。

