Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2024

39 2024 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ низкоорбитальных систем широко- полосного доступа (ШПД), так и за счет создания принципиально новых систем Direct-to-Device. С тоимость и себестоимость абонентского терминала низкоорбитальной системы ШПД Высокая стоимость абонентского терминала (АТ) в спутниковых си- стемах ШПД в Ku- и Ka-диапазонах является ключевой проблемой, ре- шение которой пока не найдено. Поиск таких решений идет уже не- сколько десятилетий. Но есть прин- ципиальные ограничения, обуслов- ленные законами антенной техники применительно к антеннам с элек- трическим сканированием луча (АФАР и ФАР), которые анализи- руются в [6, 7]. Но законы антенной техники – это удел ограниченного круга специали- стов, глубоко погруженных в эту те- матику. У широкого круга оппонен- тов аргументация простая и сво- дится к понятному всем тезису, что при массовом производстве себе- стоимость продукции снижается. Проведем анализ снижения себе- стоимости АТ исходя из того, что в его составе имеется передающая и приемная АФАР (T x + R x ). Усиле- ние примем 34 дБ, это примерно 1024 излучателя и в передающей, и в приемной АФАР. Ключевым чипом при формировании ДН АФАР является чип beamforming. На рис. 4 приведена зависимость цены такого чипа компании Renesas от объема закупочной партии. Можно предположить, что при уве- личении закупочной партии до 500 млн чипов его эквивалентная цена со- ставит примерно 40 евро. Такого ко- личества чипов достаточно при- мерно на 2 млн АФАР (Tx+Rx) АТ. Допустим, что это ошибочная оценка и ее значение ниже в два раза – составляет примерно 20 евро и цена приближается к его себестои- мости (сам материал кремниевой подложки на один чип может нахо- диться в интервале примерно $2–4, а сама разработка от $10 млн). Даже в этом случае только себестои- мость всех чипов beamforming для АФАР (T x + R x ) АТ составит 5125 евро. Если добавить стоимость конструкции (примерно 75 евро, включая материалы) и иную ЭКБ (примерно 200 евро, включая модем), то себестоимость АТ соста- вит не менее 5400 евро, или при- мерно $6000. В рублях 2023 г. это более 0,5 млн руб. при заказе пар- тии из 2 млн АТ. А максимальная цена может быть и 1 млн руб.! Таким образом, ожидать достиже- ния стоимости АТ в $150–300 нет оснований в обозримой перспективе. Объявленная стоимость АТ Starlink часто меняется, зависит от страны и времени, поэтому примем среднее значение $500, то есть субсидия предположительно составляет $5500, что практически в 11 раз выше цены. О массовом производстве и стоимости абонентского терминала ШПД Информация, представленная далее, дополняет материалы, опуб- ликованные в [8]. Как справедливо отмечено в [8], часто приводится ар- гументация для доказательства воз- можности принципиального сниже- ния стоимости АТ спутниковой си- стемы ШПД, которая основана на аналогии со снижением стоимости мобильников и смартфонов в сото- вых сетях. На рис. 5а показана ста- тистика снижения стоимости мо- бильных телефонов во времени. Если данные рис. 5а привести к цене доллара в 2023 г. и учесть число мобильных устройств сото- вых сетей, то получился зависи- мость стоимости мобильника и их количества с привязкой к году (рис. 5б). Если принять минимальную цену смартфона, достигнутую в 2005–2006 гг., то она менее мак- симальной в 1990 г. в 12,8 раза. За период 15 лет число смартфонов увеличилось с 12 млн до 800 млн, то есть в 66,7 раз. Как и выше было упомянуто, при- мем передающую АФАР и при- емную АФАР из 1024 элементов каждая, соответственно число чипов beamforming составит (1024 х 2)/8 = 256 чипов на один АТ. На основе данных рис. 5б можно предположить, по аналогии с мо- бильником, что минимум цены чипа достигается после продажи 800 млн. Соответственно, нужно произвести и продать 800/256 = 3,12 млн або- нентских терминалов. В 2022 г. минимальную стоимость такого чипа примем $40 при огром- ной партии. Соответственно, при продаже 3,12 млн абонентских тер- миналов стоимость чипа снизится в 12,8 раза и составит $3,125, если ориентироваться на статистику мо- бильных устройств сотовых сетей. В этом случае стоимость только чипов для АФАР АТ составит З ависимость цены чипа beamforming от их количества в закупочной партии (упаковка 490 чипов) Рис. 4 Примечание: синий F6521SAVGIDISTI – 8 каналов Tx (13,75–14,5 ГГц, 11 мВт на канал); Зеленый F6121SAVGIDISTI – 16 каналов Rx (10,7–12,75 ГГц, коэффициент шума 3 дБ примерно)