波束成形是天线技术与数字信号处理技术的结合,目的用于定向信号传输或接收,可大大提高网络传输速率、覆盖范围和性能。该技术是卫星设备供应商Satixfy与Isotropic Systems的主要基础技术之一,接下来,本文将从技术支持、业务服务、合作伙伴等方面介绍两家公司。

Satixfy

企业简介

SatixFy于2012年创立,是一间在香港注册的高科技创新公司,成立于以色列,目前在以色列、英国、保加利亚和美国设有办事处。

作为全球领先的卫星通讯设备供应商,公司提供卫星通信芯片、天线、设备、负载以及相关解决方案。公司已经成为空客、Facebook、欧洲宇航局等知名客户供应商。

通过开发并对其专有的硅晶片进行商业化,SatixFy从根本上降低了用户终端机的生产成本,缩减了设备的重量、体积、功耗以及卫星通讯的通话成本。

公司自 2016 年 8 月在英国开展业务以来不断壮大

技术与服务

(一)技术

SatixFy的数字波束成形 (DBF) 技术是该公司电子控制多波束天线阵列 (ESMA) 产品线的基础。

该技术包括内部开发的芯片组(ASIC 和 RFIC),旨在满足各种应用和服务,即互联汽车、物联网、宽带、航空、海事等,可在 GEO、LEO 和 MEO 卫星上运行,根据需要支持多波束、MIMO 架构和极化控制。目前通过该技术研发出了四款芯片,分别为Sx3000(SDR Modem Soc ASIC)、Sx3099(2*500 MHz LEO/GEO modem chip)、PRIME(Digital Beam Former ASIC)和BEAT(Ku Band RFIC)

Sx3099是第二代Modem芯片,可同时支持多达8个Modem的接收和高达1GHz的总传输带宽。Sx3099可以处理高速DVB-RCS2,并支持2020新修订的DVB-S2X标准EN 302 307 v1.4.1,这款芯片是第一款符合所有新标准要求的芯片

Antenna Micro Test Range (AMTR)是专为演示电子转向天线功能而设计的技术。AMTR 为开发人员提供了一种快速分析和测量设计的电子转向天线的性能和功能的方法,从而为合作伙伴和早期采用者提供便利。

Beam Hopping(Ready Technology)波束跳频是一种卫星通信技术,其优势是服务灵活性高、有效载荷成本低,且能增加总容量增多,减少产能过剩。

(二)服务

1.提供有效载荷解决方案

未来的高速通信生态系统需要和GEO、MEO、LEO 和无人机等平台通信并向地面设备提供服务,这就需要新的有效载荷方案,该有效载荷解决方案可增加数据吞吐量,降低功耗,并且重量比传统解决方案小很多。

SatixFy正在为卫星和伪卫星服务开发通信有效载荷方法,例如:

  • 宽带接入
  • 物联网
  • 回程
  • 流动性

SatixFy的有效载荷解决方案基于高效的电子控制多波束天线技术。

多波束天线(multi beam antenna)是能产生多个锐波束的天线。这些锐波束(称为元波束)可以合成一个或几个成形波束,以覆盖特定的空域。

单个天线可以同时覆盖区域内的多个波束。此外,一个有效载荷可以包括几个天线阵列,增加通信容量,扩大区域覆盖范围。

SatixFy正在引进一种综合解决方案,该解决方案结合了数字波束形成器(Digital Beam-Former),射频片上系统(RF SoCs),modem SoCs和相控阵天线。

2. 提供天线和终端设备

a. Aero(Electronically Steered Multibeam IFC Terminal)

Aero属于JetTalk产品,基于 SatixFy 的电控多波束天线阵列 (ESMA) 技术,包括内部开发的数字波束成形 ASIC技术。

机上连接Aero终端设备可同时与多颗 LEO/MEO/GEO 卫星通信,提供多条IFC宽带接入,还可直播电视,以高性能通信支持数百名商业和私人航班乘客。

Aero体积小,可专为公务机和商业航班服务,在飞机上提供“居家般”的网络连接体验。与现有解决方案相比,性能更高、SWAP(尺寸、重量和功耗)更低,成本大大降低。

b. Amber(Electronically Steered Multi Beam Antenna)

c. Diamond(S-IoT Terminal)

Diamond S-IoT 是一款卫星物联网终端设备,价格低廉,灵活性强,联通性强。Diamond S-IoT支持标准的Ku-Band频率,拥有业内最小的卫星数据站(VSAT)。该终端使用小型电子控制天线阵列,可实现 IoT/M2M 通信。

Diamond S-IoT的服务领域:船队管理、渔船、重型矿山机械、管道监控、电力线管理和精准农业等。

3. 调制解调器产品 Modems

所有调制解调器产品都基于SatixFy研发的SX-3000芯片,属于SatixFy ASIC技术的一部分。目前公司提供四款产品,分别为ToM(Terminal on Module)、S-IDU(DVB-S2X SDR Modem)、SCPC(Wideband SDR Modem)以及Shepherd(Managed Communication System)

合作与融资

(一)合作

OneWeb

2021年3月,OneWeb和SatixFy英国签署了一项协议,开发一种新的机上连接(IFC)终端,该终端将在OneWeb网络和地球同步(GEO)卫星网络上工作。

SatixFy英国公司与新加坡科技工程有限公司(ST Engineering)成立了一家合资公司,名为JetTalk,帮助将 OneWeb 的 IFC 终端带入商用航空市场。该产品基于SatixFy公司与JetTalk公司共同开发的电子扫描多波束天线(ESMA)技术,可提供多波束能力,并可在多个LEO和GEO卫星上同时运行,借助 OneWeb 的卫星集群,为民航旅客提供可与宽带相媲美的空中互联网接入体验。

Telesat

2021年3月,全球领先的卫星运营商Telesat公司宣布和SatixFy公司签署了一项协议。Telesat公司能够提前获得SatixFy公司的第二代Modem(调制解调器)芯片,双方将为Telesat低轨星座通信网络Lightspeed项目开发原型机,并展示该芯片在登陆站和用户终端Modem方面的能力。

SatixFy将为Telesat提供Sx3099评估板,用于性能测试、吞吐量和数据处理。

SatixFy还将提供多个带专用载波板的终端模块(ToMs),用于对登陆站和用户终端Modem进行性能评估。

作为该计划的一部分,SatixFy将提供基于ToM的Modem的初始原型,用于与Lightspeed天线和数据处理设备集成。

GetSAT

2019年5月,SatixFy与面向空中、海上和陆基应用的创新卫星终端制造商 GetSAT 共同提供先进的 MCPC 系统,拥有更高效的网络优化技术,以改善地面卫星链路条件和数据吞吐量。此次合作SatixFy 平台可运营和管理 GetSAT 微型天线和调制解调器产品。

(二)融资

序号披露日期交易金额融资轮次投资方新闻来源
12021-02-094000万美元B轮SESOrbital VenturesFuture FundBoeing Horizo​​nX Global VenturesSpace AngelsFirmament VenturesIsotropic Systems筹集了超过4000万美元的资金
22019-01-171400万美元A轮WMLBoeing HorizonX VenturesSpace CapitalSpace AngelsIsotropic Systems获得1400万美元A轮融资
32017-03-07500万美元Pre-A轮Waterlow Management Ltd
42016-03-04100万美元种子轮Waterlow Management Ltd

Isotropic Systems

企业简介

Isotropic Systems于2013年成立,所属地为英国,是一家集成卫星终端解决方案供应商,利用转换光纤波束形成技术控制无线电波方向,已经开发出通信终端解决方案,该解决方案不仅更具成本效益、功耗更低,还能为终端用户实现卓越的性能。成本与功耗的显著降低以及更优的性能吸引了新市场用户,并在卫星通信领域广泛采用。 

技术与市场

(一)技术

变换光学技术(Transformational Optics Technology)

在过去三年中,Isotropic开发了一种强大的计算建模可以创建一种新型微波折射波束形成器,它可以对无线电波的传播进行极其严格的控制。

这些功能利用了计算建模、材料科学和微波电子学方面的新发展,从而使其能够满足卫星通信任何特定应用的设计规范。

该方法使用变换光学方法来操纵无线电波的传播方式,重量轻、耗电低,拥有无限带宽和可扩展且适应性强的外形,电子操纵多个同步光束,拥有卓越的性能和超强灵活性。

(二)市场

  • 未联网消费者

全球 53% 的人口仍未联网,其中 75% 来自 20 个国家,所有这些国家都是新兴市场。在太空终端设备领域,需要一个终端设备既能进行跟踪和自动安装,又符合新兴市场消费者的价格需求。该公司的终端设备可为 GEO 和 NGSO 运营商提供个性化服务,满足消费者宽带的特殊要求,且价格合理。

  • 航空

对改进飞行能力的需求正在迅速增加,乘客体验依赖于连通性和娱乐性,为希望高效和娱乐的客户提供服务,比如访问互联网、查看电子邮件、发送语音和短信,看影视新闻和查看天气。

该公司的终端设备解决了现有方案无法解决的信号衰弱问题,具备高增益性,在极端的扫描角度也能运作。

  • 陆运与海运

陆路交通客运服务为服务提供商提供了互联网接入服务以增强地面连接,并提供无缝、高带宽体验。

无论是游轮、渡轮、货轮、渔船还是私人游艇,乘客和船员都希望获得与在岸上一样的网络性能。同样,在钻井平台、支持船、海洋平台、FPSO 或远程岸基设施上运营的企业客户也需要高带宽和低延迟以提高运营效率。

  • 移动数据回程

Isotropic Systems 终端设备支持在新一代 HTS 平台上提供移动数据回程服务,其成本接近卫星回程业务。  

与相控阵天线技术相比,该公司终端设备耗电更少,支持使用可再生能源系统,在电网电力昂贵、易丢失、不可靠时,本公司终端设备可减少电池和发电机的消耗。

  • 国防

多波束支持可确保跨区域或世界各地的卫星和波束之间无缝不间断切换,为关键任务应用的移动平台提供无限带宽,包括 ISR 和超视距通信。

因尺寸小和低功耗的原因,小型装置具有远征能力,并且可安装在平台上,无需辅助电源系统。共形终端设备支持有人或无人驾驶飞机,满足极端扫描角度以及离散安装的设计要求。

合作与融资

(一)合作

欧洲航天局(ESA) 

合同名称:ARTES Competitiveness & Growth (C&G) development contract

2021年5月25日,据官方报道,Isotropic Systems宣布与欧洲航天局 (ESA) 签订一项由英国航天局 (UKSA) 支持的重大开发合同,该合同支持 Isotropic Systems 多波束终端所有主要组件的开发直至其商业化,刺激了数百个英国高技能工作岗位的产生。

Isotropic Systems 已收到英国航天局超过 1850 万欧元的支持,共同资助(ARTES) C&G 计划实施落地。该计划还确保了英国科技行业的就业增长,未来两年内在英国将增加150 多个高技能职位。

Isotropic Systems 已经与英国公共和私营部门组织密切合作,包括 QinetiQ、Satellite Applications Catapult 和 Innovate UK,以及英国商业、能源和工业战略部 (BEIS)。

SES GS

2020年9月,SES的全资附属公司 SES Government Solutions (SES GS) 与Isotropic Systems 宣布与美国航空公司签订两阶段天线评估合同,并与美国陆军研究工程团队密切合作,在 SES 的 O3b 中地球轨道 (MEO) 星座上测试 Isotropic Systems 的多波束终端设备。

独特的多波束能力将使武装部队能够在单个天线平台上利用多颗商业卫星和军用卫星的能力

2021年6月,Isotropic Systems 和 SES GS 完成试验,为美国军方开启新一代连接,在英国和美国成功的多波束空中测试推进了多波束天线的开发。

Inspired Human

2020年12月,Isotropic Systems 宣布与 Inspired Human 建立合作伙伴关系,推动技术领域多样性发展,该计划旨在解决科技领域持续存在的性别多样性问题。

通过与多元化机构 Inspired Human 合作,首席执行官 John Finney 将利用他们在科技行业的经验,在 Isotropic 实现性别平等。

Isotropic 正在制定一项长期的多元化和包容性计划,以确保它不仅满足其当前的 D&I 目标,而且确保它随着业务的发展而不断发展。

意义:Inspired Human 将与 Isotropic 的最高领导团队合作,阐明性别多样性的商业利益,以进一步致力于解决女性代表性不足的问题,这不仅是道义上的要求,也是竞争优势。因为研究发现,性别多元化指数越高的公司股票表现越好,管理团队中性别多元化程度更高的公司的营业利润率更高。

国防创新部门 (DIU)

2020年5月18日,Isotropic Systems 宣布与国防创新部门 (DIU) 签订天线评估和开发合同,以试验用于海军通信的波束成形技术。

随着美国海军扩大其全球舰队的规模和通信能力,DIU 正在审查 Isotropic Systems 的专利波束成形天线技术和电路,合作合同的重点是交付低剖面、高性能、价格合理且可定制的天线,以支持多个卫星频段上的多个链路,包括 S-、C-、Ka-、Ku-、X- 和 Q频段,开启政府实时通信连接的新世界。团队将测量恶劣元素的影响,例如强风、盐水和电磁干扰 (EMI) ,准备安装在海军舰艇上。

Isotropic Systems 的高性能终端设备采用符合海军舰艇有限空间的光学透镜模块可在多轨道卫星之间实现无缝切换,且在颠簸时也能不间断通信连接。

(二)融资

序号披露日期交易金额融资轮次投资方新闻来源
12021-02-094000万美元B轮SESOrbital VenturesFuture FundBoeing Horizo​​nX Global VenturesSpace AngelsFirmament VenturesIsotropic Systems筹集了超过4000万美元的资金
22019-01-171400万美元A轮WMLBoeing HorizonX VenturesSpace Capital Space AngelsIsotropic Systems获得1400万美元A轮融资
32017-03-07500万美元Pre-A轮Waterlow Management Ltd
42016-03-04100万美元种子轮Waterlow Management Ltd

参考信息 

https://www.satixfy.com/

https://www.sohu.com/a/456907812_120945024

http://satpro.com/news_view.asp?id=347

https://www.isotropicsystems.com/

SES:https://www.isotropicsystems.com/news-3/2020/9/23/isotropic-systems-signs-contract-with-ses-gs-to-initiate-multi-orbit-trials-of-next-gen-multi-beam-antenna-technologies-for-us-military

https://www.isotropicsystems.com/news-3/2021/6/2/isotropic-systems-and-ses-gs-complete-milestone-trials-to-unlock-next-gen-connectivity-for-us-military

inspired human:https://www.isotropicsystems.com/news-3/2020/12/7/isotropic-systems-partners-with-dampi-expert-in-a-bid-to-drive-more-diversity-in-the-tech-sector

国防创新部门:

https://www.isotropicsystems.com/news-3/2020/5/17/us-defense-innovation-unit-awards-antenna-development-project-with-isotropic-systems-to-trial-optical-beamforming-technology-for-naval-communications

By xin

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