LEO和MEO星座卫星oem和服务提供商的市场驱动力是什么?

答:低轨道和中轨道通信星座卫星的主要动力是对互联网带宽的需求激增。这种预期的带宽增长是由几个宏观趋势驱动的,例如向云计算的转变、物联网连接、人工智能的增长以及对流媒体服务不断增长的需求。增加卫星带宽将对整体带宽需求产生乘数效应,因为能够覆盖目前地面提供商服务不足的市场。这些近地轨道和近地轨道星座将提供实现完全全球连接所需的通信骨干。

这些卫星的开发人员面临的普遍挑战是什么?

在较低轨道上部署数百甚至数千颗卫星给系统架构师和开发人员带来了一些重大挑战。与地球静止卫星(GEO)和深空卫星相比,卫星的成本(包括发射成本)必须至少降低一个数量级,才能使这种解决方案在经济上可行。同时,每颗卫星的吞吐能力需要最大化,以满足日益增长的带宽需求。考虑到FCC和其他政府机构限制可以发射的卫星数量,优化每颗卫星的吞吐量就更加重要了。

此外,低轨道卫星的典型预期寿命为3至7年,因此开发周期需要比历史速度减少2倍或3倍,以跟上更换的步伐。这使得在当今蓬勃发展的卫星市场中,对于原始设备制造商来说,更快的供应商上市时间变得更加重要。

Q3:他们面临的电力挑战是什么?

缩小卫星尺寸和成本,同时提高吞吐量的双重要求,促使卫星开发人员采用他们能找到的最先进的通信技术。这项工作的关键要素之一是使用先进的通信处理器。这些处理器,反过来,需要先进的电源解决方案,能够非常低(低于1v)的电压和超过130 A的电流。这些解决方案还必须是非常功率密集,尽量减少电路板空间和重量,同时保持适当程度的辐射耐受任务。

传统的空间电源解决方案通常能够在更大的占地面积内提供这些应用程序当前所需的一小部分,迫使卫星开发人员寻找创新的方法来解决问题。除了技术挑战外,这些大型星座中的一个可能需要数万个电源转换器,这比传统空间基础设施历史上所能支持的要高几个数量级。

Q4: Vicor利用什么独特的能力来应对这些挑战?你们使用什么电源架构和半导体平台,为什么?

Vicor在耐辐射产品中使用其经过验证的因数化电源架构(FPA™)。FPA提供了一个可靠的架构,为处理器电源提供低压/大电流解决方案。Vicor FPA解决方案已经发展了超过15年,并部署在高性能计算应用、航空航天和国防应用,以及最近的人工智能应用中。

为了实现和保持我们的全球技术领先地位,我们长期以来一直设计自己的控制芯片,以最大限度地利用我们独特的拓扑结构和封装。对于其他半导体元件,我们与业界顶级供应商合作,使用任何可以让我们的模块获得最佳性能的产品。我们对抗辐射产品保持相同的方法,这使我们在竞争中至少实现3倍到4倍的密度改进。

Q5:如何确保低噪音电压转换声功率的完整性?

我们的FPA组件的关键属性之一是,与其他解决方案相比,它们产生的噪声很小,需要的滤波量也小得多。FPA将调节功能从电压转换功能中分离出来,使我们能够将极低噪声VTM模块尽可能接近负载,此时信号完整性至关重要(https://www.vicorpower.com/resource-library/articles/high-efficiency-dc-dcs-for-newspace-applications).

Q6:如何确定Vicor零件的耐辐射水平?

辐射耐受性是一个宽泛的术语,指的是新空间卫星应该具有足够的低轨道和近地轨道高度的辐射耐受性,而不是通常用于GEO和更深空间任务的“辐射强化”设备。这些需求似乎是特定于应用程序的,在某种程度上可以协商。Vicor产品设计并测试了50 krad总电离剂量(TID),单事件效应(SEE)等级为35 MeV*cm2/毫克。此外,我们的部件不受单事件功能中断(SEFI)的影响。我们通过在每个模块中使用冗余动力系统和专有控制电路来实现SEFI免疫。

Q7:你们还使用哪些环境条件来测试这些产品的坚固性和可靠性?

我们对我们的MIL-COTS转换器进行了与MIL-STD-810相同的测试,如冲击、振动和温度循环。对于太空应用来说,这可能有点过分,但这是我们标准认证过程中不可或缺的一部分,以确保我们拥有尽可能强大的设计。

Q8:在未来几年内,你预计这些产品会有哪些改进?

我们已经在努力提高我们当前这一代产品的效率和抗辐射能力。我们的FPA模块具有固有的灵活性,并且相对容易为不同的总线和负载电压开发我们的部件的变体。除了目前的解决方案(将标准100v卫星总线转换为0.8 V/150 a和3.3 V/50 a处理器电压)之外,我预计我们将开发类似的28v处理器负载解决方案,以及采用卫星总线并创建隔离的、调节的28v、15或12v总线的解决方案,为其他类型的下游负载供电。