LEO衛星

LEO衛星向けの電力効率と信頼性に優れた半導体ソリューション

概要

高度500〜1500kmで地球を周回するLEO衛星は、GEO衛星と比較して遅延を減らし、インターネット速度を向上させることができます。この近接性は、小型化、耐放射線技術、インフィニオンの最先端の半導体ソリューションと相まって、世界中の遠隔地やサービスの行き届いていないコミュニティの高速で信頼性の高い接続を促進します。

利点

  • 放射線耐性
  • グローバル接続性
  • 電力効率の高い技術
  • 費用対効果
  • 高信頼性

概要

LEO衛星の概要

低軌道(LEO)衛星は、地球の表面に比べて放射線レベルが高く、極端な温度で、電力バジェットが限られているという厳しい環境で運用されています。そのため、LEO衛星は、信頼性と電力効率の課題に立ち向かうための革新的な半導体ソリューションを必要としています。

  • インフィニオンは、高い放射線量に対応し、安定した動作を確保するため、低軌道衛星 (LEO) システム向けの耐放射線デバイスを提供しています。当社のソリューションは、総照射線量 (TID) とシングル イベント効果 (SEE) への耐性に加え、ミッション中に最適な性能を実現します。
  • 設計の軽量化や省スペース化に対応するため、当社のテクノロジーは損失を最小限に抑えての高周波電力変換を可能にしており、大幅に放熱フットプリントを削減し、全体的な電力効率を大幅に向上させます。
  • インフィニオンは信頼性の高い電力配分を実現するため、通信、ペイロード、推進システムなどのサブシステムに対応した堅牢な電源管理ソリューションを提供しています。

当社の高度な半導体ソリューションを活用することで、LEO衛星設計者は性能を最適化し、システムのレジリエンスを強化し、運用コストを削減することができます。

電力調整および配電ソリューション

LEO衛星の運用の中心となるのは、ソーラーアレイから衛星のデジタルペイロードを含む衛星のさまざまな負荷への電力の流れを管理する電力調整および配電ユニット(PCDU)です。

  • システムが安定した電力を確実に受け取れるようにするために、電力調整分配装置 (PCDU) は電力変換、フィルタリング、配電などのさまざまな重要な機能を備えています。放射線耐性に関しては、インフィニオンの HiRel NewSpace パワー MOSFET は、放射線曝露中でも一貫した電気的性能を提供し、故障のリスクを軽減します。
  • 継続的に監視を行うため、コントローラーは PCDU システムの頭脳として機能します。そのため、コントローラーは衛星の電力状態を評価し、電力配分をどのように管理するかについてその後の決定を行います。

電力の流れを最適化し、インフィニオンの耐放射線技術を活用することで、PCDUとコントローラは連携して衛星の電力システムの効率と信頼性を最大化し、地球との継続的な通信を維持し、高速インターネット接続を提供することができます。

バッテリー管理システム

ソーラーアレイを動力源とするバッテリー管理システム(BMS)は、特に日光への曝露が少ない時期に、バッテリー寿命を最適化する上で重要な役割を果たします。

  • バッテリー充電レギュレーター (BCR) がバッテリーの充電を管理し、電力フロー中の安全性と効率を最大限に高めます。BCR と密接に関連しているのは、バッテリー自体とバッテリー放電レギュレーターです。BCR は、太陽電池アレイによって生成された太陽エネルギーを蓄えるバッテリー、また負荷に電力を安全に放電するバッテリー放電レギュレーターと連携して動作します。

BMSは、電力の流れを正確に制御することにより、バッテリーの寿命を最適化し、衛星が動作を維持し、ユーザーに継続的な接続サービスを提供できるようにします。

電力変換およびコンディショニングソリューション

各負荷が正しい仕様で電力を受け取るようにするために、LEO衛星は一連のコンバータとコンディショナを使用して、初期のバルクDC電力を変更します。当社の電力効率の高いコンポーネントにより、エネルギー損失を最小限に抑え、性能を最大限に高めます。

  • 中間バスコンバーター (IBC) と DC-DCコンバーターは緊密に連携して、衛星の各サブシステムに適した堅牢な電源管理を提供します。インフィニオンの堅牢なソリューションは、これらのコンポーネントにおける信頼性の高いエネルギー変換と分配を実現します。
  • セカンダリ バス コンディショナーと電子バス コンディショナーは、同様の半導体技術を利用して、フィルタリングと電圧調整によって電力を変更し、従来の負荷とソリッド ステート アンプに適しています。
  • インフィニオンの製品ラインナップは、さらに衛星の性能を最適化するため、電力損失を最小限に抑え、熱性能を向上させ、安定した動作を確保する耐放射線 MOSFET を提供しています。

インフィニオンは、メーカーがエネルギー効率の高いアプリケーションを開発できるように、LEO衛星アプリケーションに最適な電源ソリューションを提供しています。

耐放射線性MOSFET

RF負荷内の低ノイズアンプ

低ノイズアンプ(LNA)は、微弱な信号を増幅しながら追加のノイズを最小限に抑えるという重要な役割を果たします。これは、高速で高周波のデータ交換に依存するLEO衛星ネットワークにとって特に重要です。

• インフィニオンのLNAは、アンテナおよびRF負荷と連携してRF信号を送信するため、環境ストレス要因に対する耐性が強化されて設計されています。アンテナの設計と構成は、衛星の通信性能を決定する上で重要であり、RF負荷のインピーダンスをLNAに一致させて、最大の電力伝送を確保し、信号損失を最小限に抑える必要があります。LPH070R-01などの当社のシリコンゲルマニウム(SiGe)LNAは、優れた性能、システム感度の向上、および放射線耐性を提供すると同時に、システムの全体的なノイズを低減するように設計されています。

インフィニオンのLNAは、衛星信号の完全性を維持し、世界中の衛星ネットワーク上でよりクリアで高速、かつ信頼性の高いデータ伝送を可能にします。

低ノイズアンプLNA IC-109

衛星デジタルペイロードソリューション

バスに付随するインフィニオンのペイロードソリューションは、幅広いデジタル機能をサポートするように設計されています。

  • 安定した低電圧電力を供給するために、インフィニオンのPoint of Load (PoL) ソリューションは、ペイロード内での効率的で信頼性の高い動作を保証します。
  • インフィニオンは、電力の流れを制御するため、フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA)、特定用途向け集積回路 (ASIC)、システム オン チップ (SoC) など、さまざまな負荷をサポートする信頼性の高いスマート電源スイッチのラインナップを提供しています。
  • ミッションクリティカルなデータの保存を担うインフィニオンの耐放射線メモリ デバイスは、堅牢な性能と信頼性の実現に特化して設計、製造されています。インフィニオンの製品ラインナップは、揮発性メモリ用の QDR® II+ 同期 SRAM と非同期 SRAM、不揮発性メモリ用のシリアルおよびパラレル NOR フラッシュ、シリアルおよびパラレル F-RAM を提供して、多様な要件に応えています。

インフィニオンのポートフォリオがサポートする衛星デジタルペイロードソリューションは、LEO衛星アプリケーションにおいて、効率的で信頼性が高く、高性能なデジタル機能を実現します。

耐放射線メモリ

LEO衛星の概要

低軌道(LEO)衛星は、地球の表面に比べて放射線レベルが高く、極端な温度で、電力バジェットが限られているという厳しい環境で運用されています。そのため、LEO衛星は、信頼性と電力効率の課題に立ち向かうための革新的な半導体ソリューションを必要としています。

  • インフィニオンは、高い放射線量に対応し、安定した動作を確保するため、低軌道衛星 (LEO) システム向けの耐放射線デバイスを提供しています。当社のソリューションは、総照射線量 (TID) とシングル イベント効果 (SEE) への耐性に加え、ミッション中に最適な性能を実現します。
  • 設計の軽量化や省スペース化に対応するため、当社のテクノロジーは損失を最小限に抑えての高周波電力変換を可能にしており、大幅に放熱フットプリントを削減し、全体的な電力効率を大幅に向上させます。
  • インフィニオンは信頼性の高い電力配分を実現するため、通信、ペイロード、推進システムなどのサブシステムに対応した堅牢な電源管理ソリューションを提供しています。

当社の高度な半導体ソリューションを活用することで、LEO衛星設計者は性能を最適化し、システムのレジリエンスを強化し、運用コストを削減することができます。

電力調整および配電ソリューション

LEO衛星の運用の中心となるのは、ソーラーアレイから衛星のデジタルペイロードを含む衛星のさまざまな負荷への電力の流れを管理する電力調整および配電ユニット(PCDU)です。

  • システムが安定した電力を確実に受け取れるようにするために、電力調整分配装置 (PCDU) は電力変換、フィルタリング、配電などのさまざまな重要な機能を備えています。放射線耐性に関しては、インフィニオンの HiRel NewSpace パワー MOSFET は、放射線曝露中でも一貫した電気的性能を提供し、故障のリスクを軽減します。
  • 継続的に監視を行うため、コントローラーは PCDU システムの頭脳として機能します。そのため、コントローラーは衛星の電力状態を評価し、電力配分をどのように管理するかについてその後の決定を行います。

電力の流れを最適化し、インフィニオンの耐放射線技術を活用することで、PCDUとコントローラは連携して衛星の電力システムの効率と信頼性を最大化し、地球との継続的な通信を維持し、高速インターネット接続を提供することができます。

バッテリー管理システム

ソーラーアレイを動力源とするバッテリー管理システム(BMS)は、特に日光への曝露が少ない時期に、バッテリー寿命を最適化する上で重要な役割を果たします。

  • バッテリー充電レギュレーター (BCR) がバッテリーの充電を管理し、電力フロー中の安全性と効率を最大限に高めます。BCR と密接に関連しているのは、バッテリー自体とバッテリー放電レギュレーターです。BCR は、太陽電池アレイによって生成された太陽エネルギーを蓄えるバッテリー、また負荷に電力を安全に放電するバッテリー放電レギュレーターと連携して動作します。

BMSは、電力の流れを正確に制御することにより、バッテリーの寿命を最適化し、衛星が動作を維持し、ユーザーに継続的な接続サービスを提供できるようにします。

電力変換およびコンディショニングソリューション

各負荷が正しい仕様で電力を受け取るようにするために、LEO衛星は一連のコンバータとコンディショナを使用して、初期のバルクDC電力を変更します。当社の電力効率の高いコンポーネントにより、エネルギー損失を最小限に抑え、性能を最大限に高めます。

  • 中間バスコンバーター (IBC) と DC-DCコンバーターは緊密に連携して、衛星の各サブシステムに適した堅牢な電源管理を提供します。インフィニオンの堅牢なソリューションは、これらのコンポーネントにおける信頼性の高いエネルギー変換と分配を実現します。
  • セカンダリ バス コンディショナーと電子バス コンディショナーは、同様の半導体技術を利用して、フィルタリングと電圧調整によって電力を変更し、従来の負荷とソリッド ステート アンプに適しています。
  • インフィニオンの製品ラインナップは、さらに衛星の性能を最適化するため、電力損失を最小限に抑え、熱性能を向上させ、安定した動作を確保する耐放射線 MOSFET を提供しています。

インフィニオンは、メーカーがエネルギー効率の高いアプリケーションを開発できるように、LEO衛星アプリケーションに最適な電源ソリューションを提供しています。

耐放射線性MOSFET

RF負荷内の低ノイズアンプ

低ノイズアンプ(LNA)は、微弱な信号を増幅しながら追加のノイズを最小限に抑えるという重要な役割を果たします。これは、高速で高周波のデータ交換に依存するLEO衛星ネットワークにとって特に重要です。

• インフィニオンのLNAは、アンテナおよびRF負荷と連携してRF信号を送信するため、環境ストレス要因に対する耐性が強化されて設計されています。アンテナの設計と構成は、衛星の通信性能を決定する上で重要であり、RF負荷のインピーダンスをLNAに一致させて、最大の電力伝送を確保し、信号損失を最小限に抑える必要があります。LPH070R-01などの当社のシリコンゲルマニウム(SiGe)LNAは、優れた性能、システム感度の向上、および放射線耐性を提供すると同時に、システムの全体的なノイズを低減するように設計されています。

インフィニオンのLNAは、衛星信号の完全性を維持し、世界中の衛星ネットワーク上でよりクリアで高速、かつ信頼性の高いデータ伝送を可能にします。

低ノイズアンプLNA IC-109

衛星デジタルペイロードソリューション

バスに付随するインフィニオンのペイロードソリューションは、幅広いデジタル機能をサポートするように設計されています。

  • 安定した低電圧電力を供給するために、インフィニオンのPoint of Load (PoL) ソリューションは、ペイロード内での効率的で信頼性の高い動作を保証します。
  • インフィニオンは、電力の流れを制御するため、フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA)、特定用途向け集積回路 (ASIC)、システム オン チップ (SoC) など、さまざまな負荷をサポートする信頼性の高いスマート電源スイッチのラインナップを提供しています。
  • ミッションクリティカルなデータの保存を担うインフィニオンの耐放射線メモリ デバイスは、堅牢な性能と信頼性の実現に特化して設計、製造されています。インフィニオンの製品ラインナップは、揮発性メモリ用の QDR® II+ 同期 SRAM と非同期 SRAM、不揮発性メモリ用のシリアルおよびパラレル NOR フラッシュ、シリアルおよびパラレル F-RAM を提供して、多様な要件に応えています。

インフィニオンのポートフォリオがサポートする衛星デジタルペイロードソリューションは、LEO衛星アプリケーションにおいて、効率的で信頼性が高く、高性能なデジタル機能を実現します。

耐放射線メモリ

開発者コミュニティ

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