2025 年 12 月 22 日，星際科技公司宣布，該公司與東京理科大學白根實驗室、岩手大學本間村田實驗室以及微波工廠株式會社合作，成功進行了利用多顆衛星的陣列天線配置的地面原理實驗。
這項成果是實現下一代高速通訊衛星的重要基礎技術，將使智慧型手機等設備能夠進行直接通訊（D2D）。該公司旨在透過編隊飛行技術實現高速、高容量的寬頻衛星通信，該技術將 1 萬至 10 萬顆超小型衛星對準並協調，使其像一個巨大的高增益陣列天線一樣工作。
在這項地面展示實驗中，我們全面研究了衛星間資訊收發和運行時間調整方法，並開發了可安裝在超小型衛星上的訊號處理模擬積體電路和天線原型。利用由多個類比衛星組成的陣列天線，我們成功實現了智慧型手機使用的無線電波的收發。
這項研究成果將在 2026 年 2 月 15 日至 19 日在美國舉行的 IEEE ISSCC 會議上發表。
從： 
作為衛星業務的一部分，我們成功地進行了地面原理實驗，利用多顆衛星建構了高性能陣列天線。
【社論】
星際科技公司成功進行的地面概念驗證實驗是一項技術突破，可望徹底改變衛星通訊的未來。為了理解這項實驗的根本意義，有必要了解一些技術背景。
首先，我們來談談「D2D（直接到裝置）通訊」。這項技術使衛星能夠直接與地面上的手機和物聯網設備通信，目前正吸引全球的注意。各大公司紛紛湧入這個市場，例如SpaceX與T-Mobile的合作以及蘋果為iPhone推出的衛星緊急呼叫服務，但這些服務基本上都依賴現有的大型衛星或傳統衛星星座。
星際科技公司（Interstellar Technologies）的方案截然不同。該公司計劃發射數量龐大的超小型衛星（1萬至10萬顆），以編隊飛行，使它們像「巨型天線」一樣協同工作。未來，他們設想將衛星的尺寸和重量縮小到飛秒衛星級別，重量不到0.1公斤。雖然每顆衛星都非常小，但透過協同工作，它們可以實現超越傳統大型衛星的性能。
這項技術的核心在於「無線相控陣天線」這個全新概念。傳統的相控陣天線需要多個天線單元透過實體線路連接，但用電纜連接分散在太空中的衛星是不切實際的。因此，星際科技公司開發了一種無線連接衛星的技術，能夠高精度地同步每顆衛星的訊號，使它們如同一個大型天線般協同工作。
在這項地面實驗中，研究人員成功驗證了這項原理。他們開發了一種用於訊號處理的類比積體電路和天線原型，可以安裝在超小型衛星上，並利用多個類比衛星成功實現了智慧型手機無線電波的收發。儘管實驗規模較小，但該技術的設計使其能夠擴展到更多衛星，未來預計將部署在數萬顆衛星上。
這項技術具有許多優勢。首先，它使用戶能夠使用智慧型手機等小型設備直接進行衛星通訊。現有的星鍊等服務需要專用的地面天線，而這項技術則無需如此。其次，由於多個衛星組成一個天線，即使其中一個衛星發生故障，整體功能也能維持，因此具有很高的可靠性。第三，它可以與地面行動電話網路共享同一頻段，有效利用有限的無線電波資源。
IEEE ISSCC是全球領先的半導體技術國際會議，我們的報告被接收，證明了這項技術的創新性已獲得國際認可。尤其值得一提的是，我們的報告在第五分會場「亞太赫茲和毫米波相控陣及波束形成器」上發表，這表明這項技術與尖端半導體技術密切相關。
然而，在投入實際應用之前，仍有許多挑戰需要克服。從地面實驗到太空展示之間存在著許多障礙，例如如何高精度地控制數萬顆衛星、如何實現衛星間的時間同步以及如何利用電磁鐵進行定位控制。此外，發射如此龐大數量的衛星也需要耗資巨資，也需要解決太空碎片問題。
然而，如果這項技術成為現實，即使在傳統行動電話網路無法覆蓋的地區，例如山區、偏遠島嶼和災害發生時，也能實現與日常智慧型手機的高速通訊。其應用範圍不可估量，包括物聯網設備的遠端監控、自動駕駛汽車的通訊以及在海上或飛機上的持續連接。
星際科技公司正在進行由日本總務省委託的研究，並與東京理科大學、岩手大學等國內研究機構合作，開發這項可稱為「衛星通訊3.0」的下一代技術。這次取得的最新成果標誌著朝著這一目標邁出了重要的一步。
[術語]
陣列天線<br>一種高性能天線，由許多小型天線單元以平面排列並電連接而成，能夠將接收到的微弱無線電波合併成更強的訊號，或將發射的無線電波合併成更強的訊號。透過協調多個天線，可以達到與單一大型天線相同或更好的性能。
無線相控陣天線<br>與透過實體線路連接的傳統相控陣天線不同，此陣列天線的天線單元是透過無線方式連接的。
D2D（直接到設備）通訊<br>這項技術使衛星能夠直接與地面移動電話和物聯網設備通信，無需通過地面基地台。以前，這需要專用的衛星電話，但最近的技術進步使得普通智慧型手機也能直接與衛星通訊。 SpaceX 和蘋果公司正在積極開發這項技術。
超小型衛星<br>根據衛星重量（尤其是小型衛星）對其進行分類。它們分為奈米衛星（1-10 公斤）、皮衛星（0.1-1 公斤）和飛衛星（小於 0.1 公斤）。
DAS（分散式天線系統）
該系統部署了多個地面天線，主要目的是改善室內外覆蓋範圍、提高通訊品質和分配容量。
IEEE ISSCC（國際固態電路會議）
這是全球規模最大的半導體技術國際會議。會議每年二月舉行，是展示固態電路和系統單晶片尖端技術的平台。它被譽為半導體行業最負盛名的學術會議之一，論文被接收即證明其創新性已獲得國際認可。
總務省委託進行的研究“擴展無線電波資源的研究與發展”
由總務省實施的一項委託研究項目，旨在促進無線電波的有效利用以及新型無線電波利用技術的研究與開發。
[參考連結]
星際科技公司（外部）
位於北海道大樹市的火箭和衛星開發公司。目前正在開發小型火箭「ZERO」和下一代衛星通訊服務「Our Stars」。
東京理科大學（東京理科研究所） （外部）
該大學將於2024年10月由東京工業大學和東京醫科齒科大學合併而成。白根實驗室參與了這項研究。
岩手大學（外部）
這是一所位於岩手縣盛岡市的國立大學。在該研究中，本間-村田實驗室負責天線技術和通訊系統的研究與開發。
微波工廠有限公司（外部）
一家總部位於神奈川縣的公司，專門從事高頻和微波技術，開發和製造用於衛星通訊的高頻設備。
IEEE ISSCC（國際固態電路會議） （外部）
全球規模最大的半導體技術國際會議。 2026 年會議計劃於 2 月 15 日至 19 日在美國舊金山舉行。
總務省無線電波使用主頁（外部連結）
這是負責日本無線電波管理的總務省官方網站。它提供有關無線電波使用的信息，包括擴展無線電波資源的研究和開發項目。
[參考文章]
利用超小型衛星進行直接設備通訊的編隊飛行初步規模分析（外部）
星際科技公司的研究團隊撰寫了一篇學術論文，分析了使用數萬顆皮微衛星和飛微衛星進行D2D通訊的潛力。
直接到裝置 (D2D) 如何塑造衛星物聯網連線（外部）
本文概述了 D2D 技術，解釋了直接到單元和直接到設備之間的區別，並闡述了主要參與者的發展趨勢。
衛星直接到蜂窩網路 (D2C) 和直接到設備 (D2D) 連接的興起（外部）
對最新市場趨勢進行了全面解釋，包括 SpaceX 的 Starlink 和 Apple 的 Globalstar 合同，以及 D2D 技術的機制和挑戰。
比星鏈更強大？ ！星際科技公司利用「編隊飛行」技術實現的高速衛星通訊（外部連結）
本文以日文詳細介紹了星際科技公司的技術，並闡述了編隊飛行相比星鏈的優勢。
Interstellar公司正在研究透過編隊飛行超小型衛星在太空中建造通訊天線的技術（外部資訊）。
引入了具體的技術規範，包括預計未來會變得更小更輕，重量小於 0.1 公斤，類似於飛衛星。
高精準度衛星編隊飛行技術－日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）太空戰略基金（外部）
介紹日本高精度衛星編隊飛行技術的研究與發展趨勢，闡述美國國家航空暨太空總署（NASA）和歐洲太空總署（ESA）的先例以及日本的優勢。
直接到設備衛星通訊的未來發展方向是什麼？ （外部連結）
專家們闡述了2025年後D2D衛星通訊的發展前景。他們詳細分析了技術挑戰和市場化路徑。
[編者註]
你是否曾經想像過，未來你每天使用的智慧型手機可以直接連結到太空？即使身處高山、偏遠島嶼或災難之中，你也能不間斷地進行通訊。
儘管這次地面實驗的成功看似微不足道，但星際科技公司利用數萬顆衛星建造巨型天線的嘗試，卻有可能徹底改變我們的生活方式和未來的通訊基礎設施。您認為這項技術將在哪些方面發揮作用？請與我們分享您的想法。
