1.43年飞了189亿公里,旅行者号历经四次遭遇,镀金盘让人后怕

2.镀金和镀银怎么提炼?

3.什么东西镀金量高

4.[无氰镀金]期待您的回答!

5.黄金的价格那么高,那电子产品为什么还要用黄金呢?

6.RJ45是什么接口?

7.fe电口是什么

8.谁能告诉我通讯基站用的 天线 里面有什么值钱的材料啊

9.卫星移动通信的发展现状

43年飞了189亿公里,旅行者号历经四次遭遇,镀金盘让人后怕

通信接头镀金价格_接口镀金有什么用

而在太空中,向更远空间飞去的美国旅行者2号飞船不仅长了一岁,还与我们直线距离更远了一圈,达到了189.5亿公里,一个无法用地球上实物来形容的距离,要用天文单位AU来形容比较适合,约为126.67AU。

一说起美国旅行者2号,相信不少航天爱好者都能说上个一二句,赞叹上个世纪的美国 科技 ,一艘比全球一半人口还年长的古老飞船,上个世纪70年代发射,现已经在太空中飞行了43年零4个月,冲出了太阳圈。

1977年8月20日,一枚大力神号运载火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地起飞,20多分钟后将旅行者2号推入太空,并赋予了极高初速度,相对太阳速度达每秒42.2公里,旅行者2号凭借初速度以曲线轨迹飞向太阳圈外。

在地球轨道上人造物想要脱离太阳引力,进入太阳系外星际空间,至少需要每秒42.1公里的初速度(相对太阳),该速度又称太阳系逃逸速度。如果以地球作为参考,那么太阳系逃逸速度为每秒16.7公里,即第三宇宙速度。

有了这么快速度,旅行者2号轻松跨过小行星带,随后经历了四次大遭遇,不到两年时间便与十几亿公里外的木星遭遇,旅行者2号以570,000公里距离飞掠木星云层,对逆时针旋转大红斑进行了 探索 ,确定这是一个极其诡秘的巨型风暴。

木星遭遇是一箭双雕的好事,不仅通过引力弹弓效应大大增加了旅行者2号的飞行速度,还获得大量一手 探索 数据,揭示了木星环境。木星遭遇后,旅行者2号速度比之前每秒要快16公里,意味着又可以 探索 其它行星了。

飞行四年后与太阳系第二大行星土星遭遇,借用这次机会,旅行者2号对土星高层大气进行了探测,发现土星高层大气温度为-203 C,大气压为7000帕斯卡。土星的遭遇再次增加了旅行者2号的飞行速度。

八年后,旅行者2号与天王星遭遇,在经过一系列机动操作后,旅行者2号与天王星云层仅相隔81500公里,超近距离的 探索 ,让旅行者2号有了新发现,发现11颗新卫星,天王星旋转轴与磁场不重合,这与其他行星不同。

九年后,与蓝色的海王星相遇,在经过多次轨道校正后,旅行者2号以4950公里距离掠过海王星北极上方。发现了以前未知的行星环和六个新卫星,还在海王星附近发现了“大暗斑”,最后被确定为是一个高纯度甲烷云。

行星探测任务结束后,旅行者2号能量消耗得差不多了,飞行速度下降到16.5每秒公里,于是踏上了星际 探索 之路,离开太阳系 探索 未知的星际空间。43年过去了,但旅行者2号还在与我们通信,以每秒160位速度传输科学数据。

旅行者2号之所以还能正常工作,是因为携带了三节核电池和一个直径3.7的大型抛物线形高增益天线,三节核电池在过去的43年中一直提供稳定电流,而大型抛物线形高增益天线主要用来与地面上深空网络进行通讯。

为了让高增益天线对准地球,旅行者2号每隔一段时间需要调整一次姿态,而调整姿态用的肼MR-103推进器多达16个,燃料肼被装在一个直径70厘米的球形钛制储罐内,发射之初共有100公斤,现在还没有用完,预计可以用到2034年。

但是核电池电力持续衰减,旅行者2号无法支撑到2034年,为了节省电力,在不得已的情况下,10种科学仪器已关闭了5种,随着时间的推移,剩下5种陆续关闭,因为2025年后,无法为任何一台仪器供电,我们会失去旅行者2号。

但是旅行者2号会继续它的使命,飞向更远的星际空间,并将一个装有大量人类信息的镀金盘带到外星世界,如果旅行者2号真被外星人劫持了,那么地球坐标就暴露了,根据镀金光盘上信息,完全可以找到地球,想想都让人后怕。

镀金和镀银怎么提炼?

1原料预处理  将经过拆解的废电脑板卡约l00kg,挑拣除去明显不含贵金属的部件后,置于焚烧炉中,加热至400℃,并保温3小时。冷却后,用破碎机破碎至能够通过60目标准筛,得到约70kg板卡粉束。此粉用于后续各种回收工艺中。2硝酸—王水湿法工艺回收金

2.1实验过程  根据板卡粉末中的总金属量确定硝酸和王水的用量,实验过程如下;取经过预处理后的板卡粉束20kg,置于耐酸不锈钢容器中,加入40L 9mol?6?1 L-1的硝酸,加热至60℃,搅拌3小时。冷却后过滤,所得滤液用于回收银和其他贱金属。将所得滤渣用水反复清洗至洗液为中性,置于50L聚四氟乙烯容器中,加入20L王水,搅拌,用内置玻璃电热棒加热至微沸,保温2小时。过滤,将滤液蒸发浓缩,并在此过程中分批加入约200mL盐酸(每次5mL)赶硝,直至浓缩水气为无色。  将上述浓缩液体定容至5000mL,在搅拌下滴加到5000mL饱和亚硫酸钠溶液中,滴加完毕继续揽拌l小时,静置过夜。过滤,反复用去离子水清洗滤渣至洗液为中性。此滤渣即为粗金粉。可以重复王水溶解——亚硫酸钠还原而使金粉得到提纯。滤液和洗液合并用于湿法回收铂钯。  2.2结果与讨论(1)主要化学反应赛金属在此过程中发生的主要反应可表示为;

Ag+2HNO3=AgNO3+NO2+H2O

Au+4HCl+HNO3=HAuCl4+2H2O+NO

3Pt+18HCl+4HNO3=3H2PtCl6+8H2O+4NO

3Pd+18HCl+4HNO3=3H2PdCl6+8H2O+4NO

2HAuCl4十3Na2SO3+3H2O=2Au↓+3Na2SPO4+8HCl

H2PtCl6+Na2SO3+H2O=H2PtCl4+Na2SO4+2HCl

H2FdCl6+Ne2SO3+H2O=H2PdCl4+Na2SO4+2HCl

(2)还原剂的选择  亚硫酸钠、草酸、甲酸、水合肼、硫酸亚铁、甲醛、铁和锌等活泼金属都可以将溶液中的以离子状态存在的金还原成金颗粒沉淀下来[34]。实际操作时选择还原剂的依据是还原剂的价格和对所得金粉的粒度要求。如果在此过程中仅仅是为了得到金,则选择亚硫酸钠是合适的;如果为了得到粒度很小的金粒子(如超纲和纳米级的金粉),选择抗坏血酸VC是合适的。将所得粉用王水溶解后再次用亚硫酸钠还原,所得金粉的纯度经过化验可达到99.99%以上

什么东西镀金量高

要问什么东西上镀金最多,就要从多方面回答。如果单从重量比例看,无凝最多的是手机卡,内存卡,因为它们本身重量就很轻,镀金层占面积一半。

如果从获取黄金量来讲那就是通信终端机接线头,因为随便一台报废机的接头都是海量,再就是手机线路板,电脑内存条,废品市场存量多,但是从环保意识讲,回收镀金提金对生态有害,不提取更利于子孙后代。

[无氰镀金]期待您的回答!

无氰电镀工艺技术现状

1前言

氰化物作为络合物电镀液的络合剂是电镀工业中的重要原料,为世界各国所普遍采用。但氰化物又是剧毒化学品,其制死量仅仅为5毫克,并且一旦吸收就根本无法救治。而氰化物电镀液中的氰化物含量少则十几克,多达一百多克,工作槽的液量少则几十升,多达几千升甚至上万升,使得这些电镀的排水中含有氰根而对环境造成污染。对此,各国都先后出台了治理方案和规定了排放标准。最终目标是取消氰化物镀种,以其它工艺技术取代这一有毒的工艺。这就是开始出现无氰电镀(Cyanide-free plating, non-cyanide plating)的原因。我国开展无氰电镀技术开发已经有三十多年的历史,并且在上世纪七十年代曾经掀起了一个高潮,也取得了一些成果,比如现在锌酸盐镀锌,HEDP镀铜等。出于当时政治运动式全面推广无氰电镀的需要,还有一些镀种虽然工艺并不成熟,也有勉强上马的,但后来都在实际生产中淘汰出局,氰化物电镀在八、九十年代又重新回潮,且随着我国工业结构的变化和国际加工业的转移,使我国氰化物电镀的用量越来越大。对我国的生态环境构成了严重威胁。加之氰化物的生产、运输、储存、使用等各个环节都必须十分注意安全,不容有丝毫疏忽。因此,国家对氰化物的销售和使用严加控制,规定了严格的管理制度。包括限制直至取消落后的氰化物电镀工艺。

事实上各国电镀技术界从来都没有停止对无氰电镀的研究和开发。并且随着相关技术的进步,原来没有的新的电镀添加剂或电镀中间体进入电镀市场,使已有的无氰电镀工艺的质量进一步提高,如象碱性无氰镀锌,使原来难度较大的无氰电镀工艺有了新的进展,如碱性无氰镀铜。还有一些镀种的无氰电镀工艺有了不同程度的改进,但还不能完全取代这些镀种的含氰工艺。针对这种情况,有必要对目前无氰电镀技术的现状加以描述,以供从事无氰电镀技术应用或开发的企业或单位参考。

2 成熟的无氰电镀工艺

2.1 镀锌

镀锌作为钢铁制品的阳极性保护镀层,是世界上使用量最大的镀种,在我国也不例外。约占全部电镀产品面积的1/3左右。由于氰化物镀锌有良好的分散能力,镀层细致且镀后钝化性能好,镀层脆性小,是镀锌中的主流工艺。加之其所用原料相对便宜,而钢铁制品的面积往往较大,所以镀锌槽的规模也是电镀中较大的,上万升的镀液是常见的,有的如机车车辆厂电镀列车冷藏箱交换器的镀锌槽大到十万升。而这些大型镀锌的工艺恰恰都选择的氰化物电镀。由于镀锌是常用镀种,用量也大,涉及面广,所以推广无氰镀锌有重要意义。

无氰镀锌在我国七十年代的无氰电镀运动过程中就已经趋于成熟,到现在已经是无氰电镀中最为成熟的工艺。实现镀锌无氰化将使电镀业氰化物用量大幅度下降,而无氰镀锌恰好有较好的技术背景。依据不同的需要和所采用的不同技术,无氰镀锌分为碱性和中性(弱酸性)、酸性三大系列。其中以碱性镀锌与氰化物镀锌的性能最为接近,并且现有的含氰镀锌可以通过低氰向无氰过渡,厂家容易接受。

碱性镀锌是以锌酸盐为主的无氰镀锌工艺,基本成分是氢氧化钠和氧化锌,而主要起作用的是电镀添加剂,如果没有这些添加剂,要想镀出合格的产品是不可能的。从开发延用至今的有DPE、DE等工艺。现在更有从国外引进的多种碱性镀锌工艺,从分散能力,镀层的韧性、光亮度等方面都可与氰化物镀锌比美。

从无氰镀锌技术开发中成熟起来的另一系列的是氯化物弱酸性镀锌,这是以光亮添加剂为主的镀锌工艺,分铵盐型和钾盐型两大类,其中钾盐在我国已经很盛行。尤其是滚镀中的大多数选用了氯化钾镀锌工艺。钾盐镀锌的光亮度很高,但分散能力比碱性差一些,且镀后钝化性能稍稍不如碱性镀锌,脆性也稍大。但仍是现在日用五金电镀中大量采用的工艺。

还有就是硫酸盐镀锌工艺,这也是在电镀添加剂技术进步的产物。现在在线材电镀业几乎都是采用的硫酸盐镀锌工艺。

由于无氰镀锌可供选择的工艺较多且都已经是成熟的工艺,所以已经可以取代原来的氰化物电镀工艺。对于简单产品,上氯化物电镀就可以了。要求分散性能较好的,可以采用锌酸盐等碱性镀锌。线材或铸造件可以选取用硫酸盐镀锌。有条件和产品需要的企业可以同时上两种或三种镀锌工艺,从而满足各种不同产品的需要。

2.2 镀铜

氰化物镀铜主要是用作钢铁制品上的预镀铜层,用来防止产生置换镀层,也是其它镀层的底镀层,取其分散能力好,与基体的结合力好等。但氰化镀铜不仅仅是要用氰化物,而且还要加温,所以一直都有人在努力开发取代它的产品。在国外盛行的是焦磷酸盐镀铜,可以在钢铁基体上镀得结合力好的镀层,且结晶比氰化物镀铜还细一些,由于其PH值较氰化物镀铜低,所以特别造合用在锌、铝等基材上。我国沿海地区现在也已经开始有厂家在采用。

现在以取代氰化镀铜为目标的无氰镀铜是碱性无氰镀铜工艺,国内外的电镀工艺公司都已经在广告上推出其产品。由于表面活性剂技术的进步,开发出类似以往曾经出现过的含高效表面活性剂的碱性镀铜工艺完全是可能的。由于已经商品推出,相信用于实际生产只是时间问题。

镀铜的另一大体系是光亮酸性镀铜,由于它不能在钢铁上直接电镀而不能作为取代氰化物镀铜的工艺。但是近来开始有人推出可直接在钢铁上电镀的酸性镀铜工艺,这是采用适合酸性条件下高效表面活性剂应用的例子。也有开发其它无氰预镀工艺以取代氰化物镀铜的技术,比如HEDP镀铜等。

由于无氰镀铜已经有几种方案可以选择,并且有已经成熟的工艺在行业中采用,所以取消氰化物镀铜是指日可待的。

3 开发中的无氰电镀工艺

除了镀锌和镀铜这两大氰化镀种外,其它氰化物镀种按其使用的情况依次是铜锡合金电镀、镀银和镀金,还有在少数军工企业保留的镀镉等。其中无氰镀铜锡合金和镀银一直是电镀技术工作者关注的课题。

3.1 铜锡合金

氰化铜锡合金作为取代镍镀层的镀种在我国曾经非常流行,只是由于需要机械抛光而效率较低,在镍材供应缓解后用户有所减少,加上光亮镀镍技术进步很快,可以在很薄的镀层上获得光亮镀层,使用合金工艺的就更少。但是随着限制镀镍使用范围的法规的出台,合金代镍还会重新兴起,无氰镀铜锡合金仍然是很有潜力的镀种。已经开发的无氰铜锡合金有焦磷酸-锡酸盐工艺,柠檬酸盐镀铜锡合金等。但都存在含锡量偏低,镀液不够稳定等问题。在开发出新一代添加剂或络合物后,可望进入实用阶段。

3.2 镀银、镀金

镀银和镀金都有装饰性镀层和功能性镀层两大类别。装饰性镀层由于大多是用在首饰等饰物上,是极薄的镀层,镀槽规格都比较小。而功能性镀层主要用在电子工业中,其用量比装饰性镀电镀要大得多。尤其是镀银,是电子工业大量采用的镀种,从接插件到波导,很多制品和零配件都要镀银。而目前所采用的镀银工艺全部是氰化物工艺。尽管理如此,世界各国都仍在努力开发无氰镀银技术。我国在上世纪七十年代曾经推广过一批无氰镀银工艺,但此后没有什么进展,所有曾经试过无氰镀银的厂家,都又回头采用氰化物镀银。曾经推出的无氰镀银工艺有黄血盐镀银,硫代硫酸盐镀银,磺基水扬酸镀银,NS镀银,烟酸镀银、丁二酰亚胺镀银(这是笔者与武汉大学化学系合作开发的工艺)等,这些工艺虽然都各有特点,但是没有一个可以完全取代氰化物镀银,因而都没有能成为商品而进入工业化实用阶段。

美国在上世纪八十年代推出了一批无氰镀银专利,主要采用有机胺类络合剂,包括丁二酰亚胺,磺酰胺,马来酰亚胺等。其中专利号为4246077的专利的标题明确说明是用于无氰光亮镀银的银化合物的制造方法(Non-cyanide bright silver electroplating bath therefore, silver compounds and method of making silver compounds)。说明美国对无氰镀银的开发非常重视。这与美国是电子通信业最发达的国家是分不开的。在今年的上海国际表面处理技术展上美国电化学产品公司(Electrochemical Products Inc.)在其产品目录中列出了E-Brite50/50环保型、高科技产品,据称是世界上领先的无氰镀银工艺。但没有提供详细的说明书,据说是成本非常高,不知有没有工业实用价值。在今年的深圳电子电镀展上,也有一家美国公司推出了无氰镀银技术,似乎是同一个技术来源。国内已经有几家公司在与他们洽谈代理,但都担心成本太高用户无法接受。

现地,随着国家关于淘汰落后的无氰电镀工艺的限期的临近,许多电镀加工企业和单位开始重新重视无氰电镀技术,由于镀锌、镀铜等已经有成熟的工艺可供选择,开发商的重点已经转向了镀银这一较难的课题,一些早先开发的无氰镀银工艺经过改进后的报告开始见诸于专业杂志或网上。这是可喜的现象,相信在不久就会有我们自己的无氰镀银工艺问世。

无氰镀金的情况比镀银要好一些,柠檬酸盐镀金已经有很多用户在采用,只不过金盐仍用氰化金钾。完全无氰的有碱性亚硫酸盐镀金,是比较理想的无氰镀金工艺,其缺点是采用不溶性阳极,要经常补充金盐。

4 分期分批淘汰氰化物电镀工艺

环境保护从根本上说是为了全人类的长远利益而制定的利他性政策,与当前利益有时会发生冲突。同时,它有时还会成为国际关系中的一种武器。现在发达国家将本土的有污染的产业或加工业向第三世界转移就是一例。而当发达国家在自己的产品中可以实现全绿色产品化以后,又以环境保护为理由拒绝来自第三世界的含有有害物质或采用了有污染环境工艺的产品,树起“绿色壁垒”来保护他们自己的工业。这是我们不能不加以重视的问题。

首先当然是要坚持环境保护的国策,要在技术上加大开发力度,使我们的工业技术赶上发达国家的水平,落后就要挨打,这是最根本的问题。

同时,在涉及国家安全和国民生计的重要产业,则要对具体问题做具体分析,分期分批来取代氰化物电镀工艺,不可以用一刀切的简单办法加以处理。比如在涉及上天下海的对氢脆极其敏感的部件上要用到镀镉,而镉是比铅和汞毒性更大的重金属,各国都严加禁用。并且镀镉又只有氰化物工艺是可行的,这种双料有毒工艺,在有些军工企业还不得不保留。当然要采取相应的严格的环境保护措施。

还有就是信息产业和大型电子工业企业包括军工电子业,要马上停止氰化镀银和镀金也是不现实的。对于这类企业,可以限期淘汰老工艺,分期分步采用无氰电镀工艺,最终淘汰氰化物电镀。

实事求是地说,在所有的电镀污染物当中,氰化物相对是比较容易处理的物质,很容易氧化和分解,不会有残留毒性。它的主要问题是在于如何防止运输、储存、使用中的流失给社会安全带来的危害。在管理上加大力度和制定严格的采购、运输、储存和使用程序是非常必要的。

另一个不可忽视的问题是,我们在引进新的工艺以取代老的有污染的工艺的时候,有可能在产生我们还没有认识到的新的污染。比如一些新的合成有机物添加剂,长期积累后对自然界包括人类是否有害是值得研究的。不过这也符合人类的认识过程,或者说是一种无奈。因为人类不得不解决紧迫的问题和关注当前的利益,即使要损害将来也在所不惜。过去和现在都有很多这样的例子,将来也不可能没有,只是希望随着人类认识水平的提高,这样的无奈越来越少。

黄金的价格那么高,那电子产品为什么还要用黄金呢?

黄金熔点高,比热低,电阻小,散热性好,化学性质稳定,耐腐蚀,适合用来做电子元器件之间的通信材质,这个就是为什么有些电子产品会采用黄金的原因,所以PCB的金手指和芯片内部的走线都是高纯度工业金。不过不是任何电子器件都会采用黄金的。这个要涉及到成本和售价问题了。随着技术的发展,现在的电子产品很少含有黄金了,毕竟黄金太贵了,有些PCB板里面有镀金的,不过也比较少,之前有芯片是有,不过现在都是用代替品了,一句话,现在能找得到黄金的很少了,请关注:

容济点火器

有个说法是,1吨电子板中,可以分离出130公斤铜、20公斤锡和0.45公斤黄金。电子垃圾废料品位一般在800到000克/吨不等,也就是每公斤废料可提取黄金0.8到2克。这些都是说的是以前的电路板,现在的,肯定挖掘不出这么多黄金的。

实际上许多的电子元件包括电路板,上面并不是纯的黄金,而是镀的金,它的基底是铜或者其它的金属,只是为了防腐蚀之类设计。

有些电子元件要镀金是有一定的科学道理的,毕竟电子产品要求的就是精密化,而精密化的第一要求就是必须保证元件之间接触良好,假如接触不好会影响整个系统的运行,另外检修起来又十分的繁琐,毕竟里面含有的元件太多,并不能直接判断哪个是接触不良的。为了使接触更加良好,所以就要使用相对比较耐磨而且抗腐蚀性特别好的,金元素就是不二之选了。另外黄金导电性延展性跟韧性良好。比如手机卡,经常在手机上插拔的话就容济产生划痕,如果金属不耐磨的话,手机卡的使用寿命就会很短。

RJ45是什么接口?

是常见的一种网线接口,也叫水晶头,通常接在网卡上的。

RJ45是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种,连接器由插头(接头、水晶头)和插座(模块)组成,插头有8个凹槽和8个触点。

RJ是Registered Jack的缩写,意思是“注册的插座”。在FCC(美国联邦通信委员会标准和规章)中RJ是描述公用电信网络的接口,计算机网络的RJ45是标准8位模块化接口的俗称。

扩展资料

RJ45由插头和插座组成,这两种元器件组成的连接器连接于导线之间,以实现导线的电气连续性。

RJ45 型网线插头引脚号的识别方法是:手拿插头,有 8 个小镀金片的一端向上,有网线装入的矩形大口的一端向下,同时将没有细长塑料卡销的那个面对着你的眼睛,从左边第一个小镀金片开始依次是第1 脚、第2 脚、?、第8 脚。

百度百科——RJ45

fe电口是什么

1、FE接口是Fast Ethernet 的缩写,即快速以太网,是主流100M网络的称呼。也是通常说的百兆网。 GE是Gigabit Ethernet 的缩写,即1000M传输速率的以太网。通常用的FE和GE多是指端口配置。1000BASE-T?Gigabit Ethernet 标准的千兆以太网10/100/1000BASE-T Gigabit Ethernet?自适应千兆以太网。在这些接口中,还有一些简称即光口和电口,实际上是指?光纤接口和(RJ45)电缆接口的意思。

2、RJ45是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种,连接器由插头(接头、水晶头)和插座(模块)组成,插头有8个凹槽和8个触点。RJ是Registered Jack的缩写,意思是“注册的插座”。在FCC(美国联邦通信委员会标准和规章)中RJ是描述公用电信网络的接口,计算机网络的RJ45是标准8位模块化接口的俗称。

扩展资料:

RJ45模块的核心是模块化插孔。镀金的导线或插座孔可维持与模块化的插座弹片间稳定而可靠的电器连接。由于弹片与插孔间的摩擦作用,电接触随着插头的插入而得到进一步加强。插孔主体设计采用整体锁定机制,这样当模块化插头插入时,插头和插孔的界面外可产生最大的拉拔强度。RJ45模块上的接线模块通过“U”形接线槽来连接双绞线,锁定弹片可以在面板等信息出口装置上固定RJ45模块。

百度百科-FE接口

百度百科-RJ45接口

谁能告诉我通讯基站用的 天线 里面有什么值钱的材料啊

从部件看如下:

外罩:是玻璃钢或者PVC的

反射板:铝型材

阵子:有铸铝的,有铝片的,有带线的

匹配网络:是电缆或者是铝带线

接头:铜、三元合金

总结:出了地板是铝的还有点份量,能换点银子,其它的都不值钱。

卫星移动通信的发展现状

今年内将个卫星系统投入运营,使得地球上任何地方可实现移动电话通信。三年或更长一些时间,将有四个至五个这类系统投入商业运营,虽然其中某些系统并不覆盖全球。这些系统改变

了商务人员、旅游者和所有移动中的人们的处境,使他们随时随地保持与亲友、公司、客户等的联系。而那些居住在人烟稀少的边远地区的人们,也能享用这种现代化的通信服务。

这些系统有的是全球性的,有的则是覆盖一个很广的范围。所有这类系统的特征是,巨大的投资(数10亿美元)以及其跨国性质。涉及到国际间的关系,包括卫星制造商,蜂窝服务供应商,电子设备制造商以及通信建设管理部门等。另外,卫星系统还提供除电话以外的其它通信业务。

这几年蜂窝电话发展很快。1988年,全球用户400万户,1995年达到1亿2千3百万户。估计到2001年将翻三倍。然而,卫星系统运营商估计,在世纪之交,还有40-60%的世界人口居住在蜂窝地面基站没有覆盖到的地方。

与此同时,对传统通信服务的需求则持续增长,特别是在发展中国家。电话线密度(每百人占有的电话线数)发达国家与发展中国家之比约为30?1。估计全球约有30亿人口家中尚未装有电话。这给卫星电话系统提供了很大的市场。

到目前为止,共有约180颗商用同步卫星(GEO)绕地球转。在赤道上空35800公里处,它们提供了包括TV广播、转播、网络中继、海事以及地面移动通信以至于长途电话干线等各类业务。

一颗GEO星可以覆盖地球的1/3面积。三颗等距分布的星就可以覆盖全球。当然南北极除外。然而这类卫星未能发射足够强大的功率,因而无法实现与地面上小型手持机的运行通信。

低轨道卫星(LEO)距离地面近,单颗卫星射束覆盖的地面范围小,因而需要更多

数量的卫星来实现全球覆盖。但是,LEO单颗星的个头小,重量轻,价格便宜,另外,它还减少了由于GEO卫星长距离传输导致的信号长时延产生的不愉快感觉。

低轨道卫星(LEO)典型的高度为500-1500公里,中轨道卫星(MEO)为5000-12000公里。

对于轨道高低不同的卫星系统其设计目标是采用多联卫星实现全球覆盖,实现全球任何地方,使用手持移动终端进行通信。根据专家预测,目前已在计划或实施中的中低轨道移动卫星系统将只能满足全球市场的一半。

以铱星为例,LLC铱星公司预计,到2002年移动用户将达到4千2百万,其中10%,即4百20万为卫星业务,1千5百50万为卫星与地面蜂窝兼有的,2千2百30万则为城市之间的蜂窝用户。另一家公司GlobalstarLP期望到2002年能获得3百万客户,到2006年则能获得3千万客户中的9百至1千万。

全球卫星移动系统的投资是相当惊人的,一般在25亿到50亿美元之间。区域性系统接近10亿美元左右。移动电话通话费视不同国家而定。这取决于市场需求和价格政策战略。当然也取决于本地电话公司。政府政策也会影响话费的高低。在不同国家,启动卫星服务前,运营公司还必须取得当地有关部门的批准。这包括海关弃权声明,专用频率批准书,运营执照以及与本地电话网的接入批准。要克服这些局部壁垒都需要运营公司付出巨大的努力。

表一中所列参与开发建设各系统的公司,其所属国家就像联合国会员国的名单。直接参与者不仅来自北美、欧洲,也来自中东、非洲、远东、南美、印度、中国和俄罗斯。全球系统以美国和英国为基地。区域性系统,服务于东南亚、中亚、中东、印度和东欧地区的,则各处崛起。(表一)

全球系统所须的卫星数量视卫星高度而定。高度最低的系统是66颗外加6颗备份的铱星系统(LEO)。MEO系统须要10颗星,外加两颗备份(ICO系统)。大气牵引和范阿伦(VanAllen)辐射带产生的辐射限制了LEO卫星的轨道寿命。典型值为5-8年。这就是说,LEO卫星要比MEO卫星需要更经常的更换,而后者的寿命约为12年。当然,小卫星低轨道的发射费用要比大卫星高轨道的MEO星来得低。为区域服务的更重要的GEO星一般说来建造和发射费用最高,但其设计寿命则更长,约12-15年。

大多数用户使用的将是一种双模式手持机,发射功率小于1/2瓦,采用全向天线。整个手持机看起来同蜂窝手机差不多。当有地面蜂窝服务器时,用户通过地面服务器呼叫或接听电话,而当不存在地面服务器时,则通过卫星进行通信。

世界上存在各种蜂窝电话标准,因此,卫星移动必须能适合一种以上的系统模式。这里包括日益普及的由欧洲开发的数字式系统(GSM)以及北美先进的移动电话模拟系统(AMPS)。手机制造商正在寻求一种巧妙的插卡。卫星用户只要将这种卡插入手机即可与当地标准适配。例如,ICO全球通信公司(以伦敦为基地的MEO系统开发商)和铱星系统(第一个LEO系统)都将装备外部数据端口和内部缓冲存储器。这将支持数据通信、寻呼、传真以及插卡。以目前为止,尚未有一种卫星系统的手机可以适用于另一种卫星系统。 (1)铱星系统

各卫星系统尽管细节上各不相同,而目标则是一致的,即为用户提供类似蜂窝型的电话,实现城市或乡村的移动电话服务。首先使这一愿望成为现实的是铱星系统。到去年底为止,计划中的72颗LEO卫星已有46颗进入轨道。其余的卫星今年内将上天。今年秋季,系统将投入商业运营。铱星系统是一个由20家通信公司和工业公司组成的国际财团。官方名称为铱LLC。

铱系统的66颗星配置在均匀分布的六个近极轨道上(倾斜86.4度),离地面780公里。66颗星提供了交叠式的全球覆盖,包括极区。在轨道上的其余六颗星供备用。轨道上的这些星构成太空蜂窝铁塔,实现了移动手机直接上星的通信。为用户提供了话音、数据、寻呼以及传真等业务。

卫星结构呈三角形,长边为4.5米,其余两边各为1米。这种结构适合于一箭多星发射。在一支俄制质子火箭上可同时发射七颗卫星:一支美制DeltaⅡ可同时发射五颗星;而中国制造的2C/SD火箭则可同时发射两颗铱星。随着发射任务不断增加,西方国家的移动通信卫星营运商以及其它通信卫星公司愈来愈多地利用中国和俄罗斯火箭进行发射。满载时铱星的重量约为690公斤。

进入空间后,星上带有砷化镓太阳能电池的双翼展开,并由三轴动量飞轮控制系统来稳定其姿态。用砷化镓取代传统的硅电池是因为前者的效率更高,同等面积下产生功率多1/3。

由三个相控阵天线组成的天线组指向地面,并通过铱星系统使用1.610-1.625GHz频段。每颗卫星可以同时处理多达1100个双工呼叫。

设在美国弗吉尼亚州Landsdowne的主控中心将承担卫星控制和网络管理工作。它的备份系统则设在意大利的罗马。设在夏威夷和加拿大的跟踪、遥测和指令中心同主控中心相联。它们在卫星发射和入轨时帮助调整卫星位置并监视卫星是否正常运行。到1997年底,铱星系统已被批准在29个国家运营,并已有60个以上的服务供应商注册入网。

以“铱星”(Iridium)系统为代表的LEO卫星通信服务持续增长,类似的卫星移动通信系统已超过10个。作为卫星移动通信的领跑者和第一个LEO卫星移动通信系统,铱星可以为行人、车辆、飞机、船舶等提供全球漫游通信,被视为世界上最成熟的商业卫星网络之一。但铱星的发展也经历了曲折:该系统最早由美国摩托罗拉公司于1990年提出的,1996年开始部署,总投资为34亿美元,设计使用寿命为5年。在1998年11月正式投入商业运营的几个月后,铱星公司出现了严重亏损,于1999年8月申请破产保护,2000年3月终止了所有业务;但2001年3月28日,新铱星公司宣布重新开始卫星通迅业务,又起死回生了。[1]

目前,铱星处于高增长期,用户数量和营业收入均创历史最高水平。其中,终端用户数量迅速增长,已超过30.9万个,2002~2008年的复合年增长率达32%;收入迅速增长,2002~2007年的复合增长率达31%,2008年1~9月同比增长26%;运营的盈利迅速增长,自2004年以来一直盈利,2008年1~9月同比增长55%;应用范围迅速拓展,已涉足水运、航空、军队、政府、物流服务和资产跟踪等诸多领域。[1]

(2)Globalstar(全球星)

与铱星不同,Globalstar的设计者采用了简单的、低风险的、因而更便宜的卫星。星上既没有处理器,也没有星际互联链路。相反,所有这些功能,包括处理和交换,均在地面完成。这样便于维护和未来的升级。卫星的重量小,约450公斤,因而平均发射费用也更便宜些。

整个系统几乎覆盖了全球,一共48颗卫星,比铱星数量差不多少了1/3。全部卫星平均分布在八个圆形轨道上,高度1414公里。另有8颗卫星供备用。轨道与赤道成52度倾斜。各轨道间相距45度。倾斜的轨道覆盖了从北纬70度到南纬70度的所有范围,却不包括南北极地区。该系统用最少数量的卫星覆盖了地球上最多居民点。系统可望在今年内发射44颗星入轨。部分商业运营计划在今年底开始。明年初,系统全面投入使用。Globalstar的产权归五家通信服务供应商和七家通信设备以及航天系统制造商所有(见图1)。

Globalstar系统并非通过卫星将呼叫直接传递给被叫用户的。系统将卫星收到的呼叫通过馈给链路下行传送到入口网络。信号在入口网络被处理后,经由地面基础设施送出。但是,如果被叫用户也是该系统的一个用户,则呼叫将从该入口网或另一入口网上行到一个星上,再传送到目的地。

太空中的卫星数量少而且结构简单,意味着地面的入口网数量多。这一点同铱星系统比较是显而易见的。在系统建设的各个阶段,Globalstar将有38个入口网在全球建成,而在不远的将来还要增加40个入口网。

Globalstar已经获得100多个本地服务供应商的经营特许权,覆盖了全球88%以上的人口地区。到1997年底,它已获得19个国家的营业许可证,其中包括美国、俄罗斯、中国和巴西。

Globalstar星上有一对六边形相控阵天线。一个供上行接收,另一个供下行传输。天线朝向地球一面,在地面上形成独立的16个波束。为解决用户的频率限制Globalstar尽可能多次地复用每个波束中的16MHz带宽,以增大卫星容量。

Globalstar还采用了多路分集接收法以避免当信号被障碍物阻挡时出现通信中断。每个入口网站的三台或四台5?6-6米的天线可以同时跟踪视线内的数个卫星。交换系统则将同一呼叫送达至少两颗卫星上。然后,多通道接收机将这些信号接收,组合成一个单一的、相干的、更强的信号。Globalstar采用CDMA技术,而使系统独具竞争力。如果采用TDMA时,就无法将两颗星的信号组合起来,所以只能选取一个卫星的最佳信号。而当我们有3-4颗卫星时,我们可以把所有信号都组合在一起,并采用自适应功率控制把信号送到最强的链路上去。这种高效功率技术不仅提高了系统的容量,而且极大地改善了系统的待命性能,减少了通信中断现象。提高了服务质量。

(3)ICO(中轨道卫星)

由ICO伦敦全球通信公司选定的格局,用10颗卫星覆盖全球。这10颗星外加两颗备份星均匀分布在高度为10355公里的两个正交平面上。它们与赤道间的倾角分别为45度和135度。每颗星均与一地面网络链接。该地面网络称为ICO-Net,有12个卫星接入点。接入点构成地面站,带多座天线,交换设备和数据库,按战略要求分布在世界各地。同Globalstar的入口网一样,这些站点将呼叫从卫星传送到本地公众电话交换网或地面移动网。随着某颗卫星从视线上消逝,它们还控制呼叫从一颗卫星传递到另一颗卫星。

明年,一旦有五颗卫星上天,伦敦公司计划开始部分运营。全系统开通则要等到2000年剩下的七颗卫星也送入轨道后。

ICO系统支持TDMA的4500个同时电话呼叫。10颗卫星则可支持45000个呼叫,足够一千万户使用。呼叫经由卫星的163个波束传递到移动用户。链路的最小功率增益超过8db,平均增益则在10db以上。由于卫星高度高,信号受地面障碍物阻挡的机会少。另外,卫星在视线内运行的期间比LEO长,这就减少了呼叫从一颗卫星转移到另一颗卫星上的频次,从而减少了链路中断的机会。

ICOGlobal通信公司成立于1995年。它原本是80个国家海事卫星国际财团的旁系成员。在一代人的时间内,海事卫星集团曾经为航运业提供了移动卫星通信,而且最近也为地面移动用户服务。到去年底为止,集团的57家股东包含了世界顶尖级的20家通信公司。最大的股东是国际海事卫星公司,北京海事通信和导航公司,新加坡通信公司,希腊通信公司,印度VSNL和德国通信公司移动通信子公司。ICO产权人有一半来自发展中国家,其服务范围占全球蜂窝电话市场的25%左右。它们提供了总投资45亿美元中的20亿。

(4)Ellipso系统——后来者

拖延数年之后,去年夏天华盛顿特区移动通信控股公司(MCHI)从美国联邦通信委员会(FCC)获得了一份建造LEO移动卫星服务系统的合同。这个系统被称为Ellipso。技术上它是一个LEO系统,但却运行在MEO的高度上,以获得更高的仰角。它一共拥有17颗卫星,分布在三个轨道平面上,几近覆盖了全球。

系统共有三个轨道平面。在赤道上空8060公里的赤道平面上均匀分布着七颗星,覆盖了从南纬55度到北纬25度的地带。剩下的10颗星分别均匀定位在两个轨道上,各自倾斜116度。卫星在北半球的远地点为7846公里,而在南半球时的近地点为520公里。这样,对于需求量最大的地区,Ellipso的卫星看上去就显得非常高。椭圆形轨道在业务最繁忙的时段覆盖着人口最稠密的地区。

包括罗克希得马丁(LockheedMartin)公司和哈里斯(Harris)公司在内的四个公司加盟Ellipso作为合同投资公司。至少还有其它三家包括澳大利亚和南非的服务供应商作为投资公司加入该计划。

三轴稳定卫星携带有一简单的弯管转发器,经由一对固定天线发射信号。天线在卫星覆盖的地面上产生61个波束。数字处理均在地面进行。每颗星具有同时接收3000个电话呼叫的容量。按计划,Ellipso要到2001年才开始全面投入运营。位居诸多竞争者之后,Ellipso的主管官员并没有失去信心。他们相信,铱星和Globalstar将会先期占领市场,但是,Ellipso凭借它的高仰角所带来的极高的质量以及低的价格政策,将极具竞争力。

(5)亚洲GEO

GEO卫星作为区域性系统的后盾为广大地区提供手机电话业务也是很成功的。目前一共有六个这类区域性系统正处在不同的设计和实施阶段。其中只有两个系统值得在这里介绍。亚洲蜂窝卫星系统(AsiaCellularSatelliteSystem)ACeS以印尼的雅加达为基地,覆盖了东南亚22个国家,包括日本、中国、印度和巴基斯坦。该系统由印尼、泰国和菲律宾的三家公司的国际财团开发(图2)。该系统的目标地区有30亿人口,其中大多数尚未建立通信联系。第一颗卫星Garuda-1原定由俄罗斯的质子火箭于今年九月份发射。目前看来可能要推迟到明年初。一旦轨道测试结束,系统即可进入运营。

ACeS将提供一系列服务。不仅有手机服务,还有其它移动和固定的终端服务。除话音、传真、数据和寻呼外,系统还提供一系列GSM蜂窝电话功能,诸如呼叫转移、呼叫等待以及会议电话等。ACeS卫星将定位于赤道上空东经118?加里曼丹(即婆罗洲)上空。

星上12米天线比以往商用GEO定点通信业务的任何一个都来得大。天线上可展开的反射面为远在40000公里以外的手持机通信提供足够的增益。这个距离已经到达卫星覆盖区的外沿了。独立而相同的两个抛物面反射器装在卫星两边的支架上,分别用于发射和接收。一旦卫星进入轨道,镀金的钼网反射面将缓慢打开。发射反射面和接收反射面分开设置有助于减少互调产物。

ACeS用户之间将直接经由Garuda-1进行通信。ACeS用户与地面公众网用户之间的通信则经由卫星下行至地面入口网来实现。ACeS在雅加达、马尼拉和曼谷均设有入口网。在印尼的巴登岛上则有一网络控制中心和一卫星监控站(见图2)。设计寿命为12年。

(6)西亚区域—Thuraya系统

另一个区域性卫星系统Thuraya为中东及周边地区提供移动通信服务。由昂宿星团(金牛座的七颗星)的阿拉伯语得名,Thuraya覆盖了58个国家的18亿人口,包括中东、北非、印度次大陆、中亚、土耳其和东欧。Thuraya系统的卫星将于2000年五月升空入轨,并计划于当年九月投入运营。Thuraya将定位于赤道上方东44度印度洋上空,索马里海岸以东。

整个项目由Thuraya卫星通信公司运营。公司总部设在阿联酋的首都阿布扎比。该公司是一个有14个股东的国际财团,包括各阿拉伯国家的邮电部门。其中一个股东是阿拉伯卫星公司,属阿拉伯国家联盟的一分子,设在沙特阿拉伯的里雅得。该公司早在80年代初就向该地区提供卫星通信服务。

Thuraya系统采用TDMA制式。整个区域由256个可成形的集射波束覆盖。卫星可望支持13750个话音通道。设计者认为,TDMA是经济上最合算,技术上在频宽和功率方面均属高效的方案;市场竞争并非技术上的,而是投放时间和费用上的竞争。

Thuraya认定四种人是它的潜在用户,包括全国性的和地区性的漫游者。一个用户从伊斯坦布尔驱车到土耳其的安卡拉。在这漫长的旅途上,他们希望在任何地点都能得到通信服务。另外一个目标用户是没有蜂窝电话或固定电话服务的地区。居住在这些边远地区的许多人没有被现有的蜂窝系统所覆盖。而开发一个地面蜂窝系统是费时而又费钱的。卫星移动系统在这些地方正好可以发挥作用。

Thuraya认识到,全球卫星移动系统和其它区域性系统都可能形成对它的挑战。诸多因素,如卫星费用、寿命、运作的复杂性以及后备资金等等都有影响。决定的因素则是收费价格。Thuraya认为,他们的价格是有吸引力的。公司计划的未来空中价格为每分钟US.50。[3]

SATPROIP80D型0.8mKu波段船载“动中通”系统针对近海船载卫星通信用途设计,可令船舶在全国大多数近海海域保持宽带通信,实现在恶劣环境下的无损通信连接。