為了減少貧困，是否真的可讓寬帶普及到所有服務不足的社會階層？在地面寬帶不足的地方，衛(wèi)星可提供保障。

對互聯(lián)網(wǎng)帶寬的需求持續(xù)飆升，地面寬帶一直反應緩慢，部分原因是為世界近一半的人口提供寬帶服務在經(jīng)濟上是不現(xiàn)實的。但這是一項非常重要的工作，而且讓服務不足的社會階層廣泛接入寬帶，可以減少貧困，提高生活水平，是促進經(jīng)濟增長的核心因素。

在地面寬帶不足的地方，衛(wèi)星通信系統(tǒng)正整裝待發(fā)，準備解決該問題。衛(wèi)星通信服務提供商和 OEM 廠商正在努力開發(fā)產(chǎn)品，充分把握這一爆炸性的增長機遇。波音和 SpaceX 等公司的不懈努力正引領著為數(shù)十億人創(chuàng)造公平競爭的環(huán)境，波音公司正在向歐洲服務商提供SES 提供衛(wèi)星，這些衛(wèi)星被恰當?shù)孛麨?O3b（另外 30 億顆）星座，SpaceX 制定的星鏈計劃正在快速發(fā)展。為了實現(xiàn)社會及市場機遇，衛(wèi)星通信服務提供商和 OEM 廠商正在計劃部署足夠的容量，未來 5 年至少會將總帶寬增加 20 倍。波音、OneWeb、Viasat 和 SpaceX 等公司預計將在未來 10 年增加 10 多萬顆衛(wèi)星，所有公司都希望在新太空競爭中占據(jù)一席之地。為了實現(xiàn)這一目標，行業(yè)正在進行衛(wèi)星系統(tǒng)設計模式的重大轉(zhuǎn)型，這帶來了巨大的變革，也為創(chuàng)新方法以及新公司參與增長創(chuàng)造了重要商機。

解決整體問題的一個重要因素是解決電源問題。新太空衛(wèi)星通信解決方案需要高性能處理，這反過來需要更多電源。因此，有限的空間和重量預算使得高密度、高效率的高級電源解決方案成了實現(xiàn)這些高級通信系統(tǒng)的首選。

新太空衛(wèi)星 OEM 廠商和服務提供商參與競爭的關鍵

要與地面解決方案競爭并獲得未來 5 到 10 年互聯(lián)網(wǎng)帶寬增長的預期份額，太空解決方案必須在容量、覆蓋范圍、時延和整體成本方面與地面解決方案競爭。為了具有競爭力，新太空公司趨同的重要戰(zhàn)略是在近地軌道 (LEO) 及中地軌道 (MEO) 星座部署大量較小的互聯(lián)衛(wèi)星。

在較低軌道上部署數(shù)百顆甚至數(shù)千顆衛(wèi)星，將為系統(tǒng)架構(gòu)師和開發(fā)人員帶來某些巨大挑戰(zhàn)。一顆衛(wèi)星的成本，包括發(fā)射成本，必須比對地靜止軌道 (GEO) 衛(wèi)星和深空衛(wèi)星至少低一個數(shù)量級，才能使該解決方案在經(jīng)濟上可行。為了降低成本，他們不僅需要增加每顆衛(wèi)星的吞吐量，而且還需要縮小尺寸并減輕重量。

與此同時，可部署的衛(wèi)星數(shù)量有限，而且該數(shù)量也受國際政府分配的限制，因此最大限度提升每顆衛(wèi)星吞吐量的愿望更強烈。這些截然相反的要求——在縮減衛(wèi)星尺寸及成本的同時，提高其性能——再加上較低軌道的較少輻射暴露，產(chǎn)生了幾個不同于傳統(tǒng)太空應用的設計驅(qū)動力。

新太空設計的驅(qū)動力與要求

開發(fā)人員解決這個設計問題的一種方法是使用越來越復雜的機載處理功能。作為在盡可能小的空間內(nèi)最大限度提高性能的一種方法，使用具有苛刻低電壓、大電流電源要求的最新超深亞微米 FPGA 和 ASIC 越來越普及。對更先進解決方案的需求也推動了任務時長，因為隨著技術(shù)的改進，公司將需要更快更新衛(wèi)星，以充分發(fā)揮最新、最優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的優(yōu)勢。典型 LEO 任務的持續(xù)時間以及技術(shù)升級的最佳時間是 3 到 7 年。這可能是一個成本高昂的提議，因為他們只能獲批這么多衛(wèi)星，公司將被迫更換衛(wèi)星，而不是增加數(shù)量。此外，縮短的任務期限也需要在涉及上市時間 (TTM) 時有不同的思維模式，將通常 7 至 10 年的開發(fā)及生產(chǎn)周期縮短一半以上。好消息是，范艾倫輻射帶內(nèi)軌道越低，任務周期就越短，所需的防輻射量就將顯著減少。這反過來又允許使用更復雜、更便宜的 COTS 產(chǎn)品，這些產(chǎn)品對任務所需的耐輻射性更低。TTM 需求推動了進一步變革。

開發(fā)人員希望使用模塊化的 COTS 型組件進行開發(fā)，以提高可靠性，減少認證和測試時間并支持更快和可預測性更高的設計周期。

TTM 需求加上 OEM 廠商需要生產(chǎn)的衛(wèi)星數(shù)量龐大，給制造能力和產(chǎn)能帶來了更大的負擔。模塊化組件通常在現(xiàn)代制造環(huán)境中生產(chǎn)，在商業(yè)層面很穩(wěn)健，還可擴展，這與原有太空級組件形成了鮮明的對比，原有太空級組件通常為小批量手工制作，主要用于具有更高耐輻射性的較少衛(wèi)星的任務。

針對新太空改進的供電網(wǎng)絡（PDN）

與其它衛(wèi)星系統(tǒng)元件相似，大多數(shù)現(xiàn)有太空級隔離及非隔離 DC-DC 解決方案主要針對深空間任務開發(fā)，具有高度的可靠性和耐輻射性，因此無法滿足新太空應用的密度及效率需求。這些完全抗輻射解決方案的制造要求需要密閉封裝和小批量生產(chǎn)，手工程度很高并需要廣泛的測試，因此生成周期非常漫長。需要不同類型的 PDN 解決方案來滿足新太空應用的性能要求，同時能提供足夠的耐輻射性。為了通過使用高級通信處理器來縮減尺寸、重量和成本并縮短上市時間，必須提供能夠使用高密度、高效率、模塊化組件在低電壓下提供大電流的高級 PDN。

緊湊的模塊化電源組件將通過以下三種方式顯著縮減整體 PDN 的尺寸和重量：

提高電源密度。

縮小 PDN 空間占用并提高效率，以減少所需含銅量高的 PCB 面積。

減少額外的濾波需求。

一般來說，提高 PDN 效率和密度會給有效載荷和衛(wèi)星子系統(tǒng)留下更多的尺寸和重量預算。Vicor 耐輻射電源模塊可加速上市進程、提供極高的性能并可降低風險和成本，能夠為當前 LEO 及 MEO 衛(wèi)星實現(xiàn)理想的 PDN，提供高效率、高密度、低噪聲電壓轉(zhuǎn)換，為先進的網(wǎng)絡通信 ASIC 及處理器供電。使用雙供電鏈拓撲提高可靠性，再加上廣泛的合格性測試，我們的模塊符合任務 TID 及 SEE 輻射要求。

Vicor 模塊化解決方案可將電源從電源端轉(zhuǎn)至負載，這有助于開發(fā)人員縮短上市時間，降低風險和成本并最大限度提高電路板空間的利用率。Vicor 目前的產(chǎn)品能夠以高達 81% 的效率，通過標準 100V 母線為 0.8V/150A 和 3.3V/50A 處理器負載供電。下一代模塊正在開發(fā)中，不僅將提高端到端效率，還可提供備用母線解決方案。全新 Vicor 耐輻射電源模塊提供的一些差異化優(yōu)勢有：與當前業(yè)界領先的解決方案相比，功率密度提高 3 至 5 倍；可為 100V 母線應用銳降 50% 的功耗。實施 Vicor 耐輻射解決方案，將通過業(yè)界一流的密度、效率和噪聲特征，顯著縮減 PDN 所需的整體電路板空間和重量。

憑借其作為 COTS 航空航天及高性能計算處理器電源解決方案業(yè)界領先企業(yè)的悠久傳承，Vicor 一直使用先進封裝以及標準大容量 SM-ChiP 裝配技術(shù)。所有部件都在美國工廠生產(chǎn)，其可提供穩(wěn)健、可擴展的制造產(chǎn)能，能夠游刃有余地應對當前高容量 LEO 及 MEO 的挑戰(zhàn)。