AST SpaceMobile公司研究:美国低轨卫星第一股

低轨卫星制造与运营商,首批商用卫星发射在即。AST SpaceMobile成立于2017年5月,2021年纳斯达克上市,总部位于美国德州米德兰地区,致力于通过构建全球低轨卫星互联网,利用现有4G/5G通信频段和标准,实现手机等终端无需修改直连卫星功能。公司规划部署248颗低轨卫星,已发射2颗试验星并基于其中的BW3实现普通手机直连卫星5G通话上网,最新测试下行速率已达到21Mbps,计划24年9月上旬发射首批5颗Block1 BlueBird商用卫星,已获FCC初步运营授权。下一代Block2计划2025Q1开启发射。AST通过与地面电信运营商合作,利用其频谱和用户,提供卫星接入服务,双方收入分成,24年1月获谷歌、AT&T、沃达丰合计约1.55亿美元战略投资,包括AT&T的2000万美元,沃达丰的2500万美元收入承诺,24年5月获Verizon1亿美元投资,包括6500万美元商业预付款。公司目前收入主要来自政府合同,首批Block1卫星发射后有望在美国境内提供应急短信等非连续服务,商业化运营加速推进。

手机直连卫星打开C端空间,星地频率共用、星载天线等为关键技术。手机直连卫星可分为双模终端、存量终端直连和采用3GPP标准天地融合体制终端3类技术路线,美国由于地面网络覆盖不足,以及卫星载荷及整星研制,发射等核心环节产业基础较强,多采用存量终端直连方案。存量终端直连技术在空口侧、卫星侧和网络侧方面面临一定挑战,主要体现为星地频率复用带来的监管政策和频率干扰问题,以及高延时、高路损、大多普勒等问题对于卫星和地面基站提出更高要求。频率方面,监管政策逐步完善,2024年3月美国FCC通过太空补充覆盖(SCS)监管框架最终规则,允许卫星运营商使用地面运营商无线频段。大型相控阵天线具有灵活度高、覆盖面大、抗干扰性强等优势,是提高阵列总增益,缓解星地链路损耗有效手段,地面基站侧频率和动态定时等补偿方案同样涉及相控阵等技术。

大型可折叠相控阵提升载荷性能,合作MNOs建立频率资源优势。AST卫星目前采用透明转发架构,拥有当前近地轨道最大尺寸相控阵,试验星BlueWalker3天线面积达64㎡,由上百个独立的小阵列天线面板构成,每个小阵列天线又由16个天线单元构成,升空时能够折叠以缩小整星体积,相同的天线单元有利于规模化生产降本。下一代Block2 BlueBird卫星相控阵天线面积预计达到2400平方英尺,相当于Block1 的3.5倍,并采用自研ASIC芯片,单波束容量高达40MHz,单星支持峰值速率120Mbps,处理带宽10GHz,总体单位成本进一步下降。AST目前已与超过30家运营商达成合作,潜在终端用户总数近28亿,合作方包括AT&T、Verizon、沃达丰等头部运营商,董事会团队纳入美国铁塔、乐天、沃达丰等高管,有利于深化合作,获取地面优势频谱资源。

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