Khi thị trường thiết bị trạm vệ tinh mặt đất toàn cầu đạt quy mô 12,71 tỷ USD vào năm 2024, một loại máy thu quang SAT{2}}IF mới đang trở thành tâm điểm trong ngành.
Gần đây, một bước đột phá về công nghệ đã xuất hiện trong lĩnh vực truyền thông vệ tinh – Bộ thu quang SAT-IFđang nâng cao đáng kể hiệu suất truyền và chất lượng tín hiệu vệ tinh thông qua thiết kế tích hợp cao. Thiết bị này có thể chuyển đổi tất cả tín hiệu vệ tinh tương tự băng tần L-(SAT-IF) mà ăng-ten vệ tinh LNB nhận được thành tín hiệu quang, cho phép truyền đường dài-với chất lượng cao, trong suốt hoàn toàn qua cáp quang.
01 Nguyên lý kỹ thuật: Mối liên kết chính của chuyển đổi quang điện tử
Bộ thu quang SAT-IF đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thông tin vệ tinh, đóng vai trò là thiết bị xử lý cốt lõi cho tín hiệu trong quá trình truyền từ vệ tinh đến trạm mặt đất.
Kiến trúc máy thu truyền thống thường sử dụng cấu trúc siêu khác tần. Tín hiệu đầu vào RF trước tiên đi qua bộ lọc RF, sau đó qua Bộ khuếch đại nhiễu-thấp (LNA).
Sau đó, tín hiệu được trộn với đầu vào LO có thể điều chỉnh trong bộ trộn, chuyển đổi nó thành dải Tần số trung gian (IF).
Ngược lại, bộ thu quang SAT-IF mới áp dụng cấu trúc chuyển đổi-trực tiếp xuống, sử dụng hai cặp bộ thu cân bằng và một bộ thu quang kết hợp 90 độ để thực hiện phát hiện I/Q quang.
Bước nhảy vọt về công nghệ này cho phép thiết bị hoạt động trên dải tần rộng 950~2600 MHz, bao phủ hầu hết tất cả các tín hiệu vệ tinh analog trong Băng tần L-.
Bộ tách sóng quang chuyển đổi ánh sáng thành điện thông qua hiệu ứng quang điện, đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của máy thu quang. Dựa trên điều này,Bộ thu quang SAT-IFđảm bảo truyền tín hiệu có độ trung thực cao-thông qua độ tuyến tính và độ phẳng tuyệt vời.
02 Ưu điểm về hiệu suất: Nhiều cải tiến mang tính đột phá
Bộ thu quang SAT{0}}IF thể hiện một loạt đặc tính hiệu suất ấn tượng. Lấy một sản phẩm điển hình trên thị trường làm ví dụ, nó cung cấp khả năng thu công suất đầu vào quang trên phạm vi rộng từ -18 đến +3 dBm.
Phạm vi đầu vào rộng này cho phép thiết bị thích ứng với các tín hiệu đầu vào có cường độ khác nhau, đảm bảo hoạt động ổn định trong nhiều môi trường khác nhau.
Về thông số RF, bộ thu quang SAT{0}}IF có thể hoạt động trong dải tần số 45~2150 MHz, đạt mức độ phẳng cao ±1 dB.
Điều này có nghĩa là phản hồi của thiết bị đối với các tín hiệu có tần số khác nhau cực kỳ nhất quán trên toàn bộ băng tần hoạt động mà không có biến động đáng kể.
Thiết bị này tự hào có Tỷ lệ nhiễu sóng mang-to-(CNR) Lớn hơn hoặc bằng 50 dB, Bậc hai tổng hợp (CSO) Lớn hơn hoặc bằng 65 dB và Nhịp ba tổng hợp (CTB) Lớn hơn hoặc bằng 62 dB. Ba chỉ báo này rất quan trọng để đảm bảo chất lượng tín hiệu, với giá trị cao đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu cao trong quá trình truyền.
Bộ thu quang SAT{0}}IF cũng sử dụng các thiết bị hoạt động của bộ khuếch đại GaAs và công nghệ nhiễu cực thấp, giúp giảm đáng kể nhiễu sinh ra trong quá trình xử lý tín hiệu và cải thiện độ tinh khiết của tín hiệu.
03 kịch bản ứng dụng: Từ tích hợp ba trò chơi-đến giao tiếp hàng hải
Bộ thu quang SAT-IF thể hiện giá trị duy nhất của nó trong nhiều trường hợp.
Tích hợp ba lần chơi là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng. Zhuhai Jiesheng Electronic Technology Co., Ltd. đã phát triển riêng bộ thu quang SAT{4}}IF cho mạng FTTH (Fiber To The Home) cho mục đích này.
Nó hỗ trợ các tần số hoạt động 45-1000 MHz, 45-2150 MHz và 45-2400 MHz, đáp ứng nhu cầu truyền đồng thời dữ liệu, giọng nói và tín hiệu video.
Trong các liên kết cáp quang đường lên/đường xuống băng tần L-, các thiết bị này cung cấp giải pháp chi phí-thấp nhất trong ngành.
Các sản phẩm dòng FWT/R–2600S của Công ty TNHH Thiết bị quang điện tử Fengrui Hàng Châu có thể truyền tất cả tín hiệu vệ tinh tương tự trong Băng tần L-, cung cấp cho các nhà khai thác mạng các giải pháp truyền dẫn đường dài-chất lượng cao,{5}}.
Hệ thống phân phối cáp quang vệ tinh hàng hải cũng được hưởng lợi từ công nghệ này. Khi di chuyển trên biển, tàu có thể nhận tín hiệu vệ tinh một cách ổn định và phân phối chúng qua cáp quang đến nhiều điểm sử dụng khác nhau thông qua bộ thu quang SAT-IF.
Hơn nữa, hệ thống phân phối tòa nhà cáp quang băng tần L-vệ tinh thể hiện một kịch bản ứng dụng quan trọng khác đối với máy thu quang SAT-IF. Trong các khu phức hợp tòa nhà lớn, việc phân phối tín hiệu vệ tinh qua cáp quang có thể tránh được các vấn đề suy giảm tín hiệu thường gặp trong truyền dẫn cáp đồng truyền thống một cách hiệu quả.
04 Triển vọng thị trường: Bước vào thời kỳ tăng trưởng nhanh
Theo phân tích thị trường, thị trường thiết bị trạm vệ tinh mặt đất toàn cầu đang bước vào thời kỳ tăng trưởng nhanh chóng. Quy mô thị trường đạt 12,71 tỷ USD vào năm 2024 và dự kiến sẽ đạt 13,33 tỷ USD vào năm 2025.
Đến năm 2033, thị trường thiết bị trạm mặt đất vệ tinh toàn cầu dự kiến đạt 19,55 tỷ USD, với Tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 4,9% trong giai đoạn từ 2025 đến 2033.
Một số yếu tố đang thúc đẩy nhu cầu ngày càng tăng vềBộ thu quang SAT-IF. Những điều này bao gồm nhu cầu ngày càng tăng về vệ tinh băng tần Ku và Ka{1}} cũng như việc sử dụng ngày càng nhiều các phương tiện tự động trong các lĩnh vực quân sự và thương mại.
Vào năm 2024, hơn 4.500 vệ tinh đang hoạt động đã tạo ra nhu cầu ngày càng tăng về cơ sở hạ tầng trạm mặt đất tương thích.
Đổi mới công nghệ cũng là yếu tố chính thúc đẩy tăng trưởng thị trường. So với Hệ thống vệ tinh cố định, hệ thống HTS (Vệ tinh thông lượng cao) có thể sử dụng cùng tần số trên quỹ đạo.
Các vệ tinh này chủ yếu được triển khai để cung cấp dịch vụ truy cập Internet băng thông rộng tới các khu vực kém kết nối hoặc kém phát triển.
Về mặt phân bổ theo khu vực, Bắc Mỹ chiếm hơn 35% cơ sở toàn cầu vào năm 2024, dẫn đầu là NASA và các công ty tư nhân như SpaceX và Amazon Kuiper.
Khu vực Châu Á{0}}Thái Bình Dương cũng đang có tốc độ tăng trưởng nhanh chóng, bằng chứng là sự hợp tác giữa Sivers Semiconductors và Công ty Doosan của Hàn Quốc.
05 Sự phát triển của doanh nghiệp: Hợp tác trở thành xu hướng chủ đạo
Đối mặt với thị trường mới nổi này, các công ty lớn đang tích cực theo đuổi các kế hoạch chiến lược.
Sivers Semiconductors và Công ty Doosan gần đây đã công bố sự hợp tác để phát triển bảng điều khiển mảng điều khiển điện tử (ESA) băng tần Ka- cho Truyền thông vệ tinh (SATCOM).
Sự hợp tác này trị giá 1,5 triệu USD sẽ tài trợ cho việc thiết kế và phát triển hệ thống ăng-ten tiên tiến được cung cấp bởi Mạch tích hợp SATCOM Beamforming (BFIC) băng tần Ka- được tiếp thị rộng rãi sắp tới của Sivers.
Sự hợp tác này đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với Sivers trong việc mở rộng dấu ấn của mình trên thị trường SATCOM toàn cầu.
Trong lĩnh vực sản phẩm máy thu quang SAT{0}}IF, các công ty Trung Quốc như Công ty TNHH Thiết bị quang điện tử Hàng Châu Fengrui và Công ty TNHH Công nghệ Điện tử Chu Hải Jiesheng đã tung ra các sản phẩm thương mại.
Công ty điện tử Chu Hải JieshengBộ thu quang SAT-IFcó hệ số dạng nhỏ gọn (113x57x25mm), chỉ nặng 110g và tiêu thụ điện năng dưới 2W. Thiết kế nhỏ gọn này tạo điều kiện cho việc lắp đặt dễ dàng hơn và cũng làm giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Các công ty toàn cầu như Gilat Satellite Networks và Hughes Network Systems cũng đang tích cực định vị mình trong lĩnh vực này.
Hughes Network Systems đã thử nghiệm thành công vệ tinh 5G thông qua mạng mặt đất của hệ thống Sao Mộc vào tháng 6 năm 2022.
Sự phát triển này đã xác nhận khả năng tương thích của công nghệ với các hệ thống Truy cập vô tuyến mở 5G, mở ra khả năng tích hợp máy thu quang SAT-IF với mạng 5G.
Cạnh tranh trong ngành truyền thông vệ tinh đang mở rộng từ không gian tới mặt đất. Khi sự hợp tác quốc tế như hợp tác giữa Sivers và Doosan ngày càng sâu rộng, các công nghệ mới như bảng điều khiển ESA băng tần Ka- sẽ nhanh chóng được thương mại hóa.
Trong những năm tới, ứng dụng của máy thu quang SAT-IF sẽ mở rộng từ các lĩnh vực chuyên biệt sang các kịch bản dân sự rộng hơn, trở thành một thành phần quan trọng trong việc kết nối các mạng mặt đất-trên không{2}}không gian tích hợp.
