Quelle est la stratégie et la vision de ST en matière de satellites LEO ?
Rémi El-Ouazzane, président du groupe Microcontrôleurs, circuits intégrés numériques et produits RF chez STMicroelectronics, détaille la stratégie et la vision de ST sur le marché des satellites évoluant en orbite terrestre basse (LEO).
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L’expansion rapide des constellations de satellites évoluant en orbite terrestre basse (LEO) – les « mégaconstellations » – transforme les capacités de connectivité, permettant un accès haut débit, y compris dans les régions isolées et mal desservies. STMicroelectronics (ST) s’appuie sur ses technologies différenciées et son modèle de fabricant de dispositifs intégrés (IDM) pour proposer des solutions couvrant l’ensemble de la chaîne de valeur LEO.
Rémi El-Ouazzane, président du groupe Microcontrôleurs, circuits intégrés numériques et produits RF chez STMicroelectronics, présente la position stratégique de ST sur le marché des satellites LEO, ses contributions technologiques aux terminaux utilisateurs et aux systèmes satellitaires, sa collaboration avec les principaux opérateurs LEO et sa vision d’avenir pour accompagner la prochaine génération d’applications spatiales.
1/ Quelle est la position et l'histoire de ST sur le marché des satellites en orbite basse (LEO) ?
Le marché des technologies spatiales se divise en trois segments principaux : les solutions semi-conducteurs pour satellites géostationnaires, les constellations en orbite basse et les systèmes d'infrastructure au sol, notamment les terminaux utilisateurs. STMicroelectronics propose des technologies différenciées tout au long de cette chaîne de valeur.
Depuis 1977, STMicroelectronics soutient de nombreuses initiatives spatiales européennes. Détentrice des qualifications de l'Agence spatiale européenne (ESA) depuis sa création, elle a obtenu ultérieurement la certification américaine QML-V.
ST propose des technologies spatiales radiofréquences (RF), analogiques, de puissance et en FD-SOI 28 nm pour les applications numériques, renforcées par une expertise en durcissement spatial. Ces solutions ont contribué à plus de 100 milliards d'heures de vol cumulées sans défaillance.
Par ailleurs, ST s'appuie sur son expérience de l'industrie automobile en matière de qualité, de qualification et de production en grande série – des atouts essentiels pour répondre aux exigences de production à grande échelle et de fiabilité du déploiement des constellations de satellites en orbite basse.
2/ Comment le modèle IDM de ST répond-il aux besoins du marché LEO ?
Le modèle IDM (Integrated Device Manufacturer) joue un rôle essentiel pour répondre aux exigences du marché LEO. En maîtrisant l’intégralité du processus de fabrication des semi-conducteurs – de la conception et du développement à la production et aux tests – ST garantit la qualité, la fiabilité et les performances indispensables aux applications spatiales et à la production en grande série des constellations LEO.
Cette maîtrise de bout en bout du processus permet également une collaboration étroite avec les clients afin de répondre à leurs besoins spécifiques, en concevant et en fabriquant conjointement des ASIC sur mesure, notamment pour les terminaux utilisateurs. Ces terminaux constituent le lien vital entre les utilisateurs finaux et les satellites et doivent assurer une connectivité performante et fiable dans des conditions environnementales variées.
3/ Quel rôle jouent les technologies différenciées de ST au sein des terminaux utilisateurs des constellations LEO ?
La communication par satellite LEO exige un suivi continu des satellites se déplaçant rapidement à basse altitude. Ce qui nécessite des terminaux utilisateurs capables d’effectuer des transferts de connexion sans interruption. Cette capacité repose sur la formation avancée de faisceaux RF grâce aux systèmes d’antennes actives à commande de phase (APAAS), actuellement opérationnels en bande Ku et évoluant vers les fréquences de la bande Ka (environ 10 à 30 GHz) pour la liaison satellite-utilisateur.
Les terminaux utilisateurs doivent orienter électroniquement les faisceaux d’antenne pour maintenir l’alignement avec les satellites LEO en mouvement rapide – une prouesse rendue possible par des architectures d’antennes à commande de phase complexes, s’appuyant sur des circuits intégrés RF spécialisés.
La technologie BiCMOS de ST est essentielle dans ce contexte. En combinant les performances haute fréquence et la linéarité des transistors bipolaires avec la faible consommation d’énergie et les capacités d’intégration de la technologie CMOS, BiCMOS offre des solutions frontales RF compactes, économes en énergie et extrêmement fiables. Les composants BiCMOS optimisent l'amplification du signal, la formation de faisceaux et le contrôle du système, garantissant des liaisons de communication robustes entre les satellites LEO à déplacement rapide et les terminaux utilisateurs.
STMicroelectronics propose une gamme de technologies essentielles aux terminaux utilisateurs des systèmes de communication par satellite LEO. Ces solutions sont conçues pour répondre aux exigences de performance, de fiabilité et d'efficacité des solutions de connectivité satellitaire de dernière génération.
Cette offre comprend :
- Des microcontrôleurs et des processeurs durcis aux radiations pour un calcul embarqué fiable dans les environnements spatiaux extrêmes.
- Des circuits intégrés de gestion de l'alimentation optimisés pour une régulation de tension efficace et une conversion de puissance adaptée au secteur spatial.
- Des composants RF et mixtes, tels que des émetteurs-récepteurs, des amplificateurs et des convertisseurs, conçus pour les charges utiles satellitaires.
- Des capteurs MEMS fournissant des données inertielles et environnementales, essentielles à la navigation, au contrôle d'altitude et à la stabilisation.
- Un conditionnement assurant la gestion thermique, la durabilité mécanique et la protection contre les intempéries.
- Des interfaces de connectivité permettant une intégration transparente avec les sous-systèmes satellitaires via des protocoles de communication standard.
4/ Quelle est la nature de la collaboration de ST avec les opérateurs LEO ?
S’appuyant sur une décennie de partenariat avec SpaceX, ST joue un rôle essentiel dans le développement de la connectivité LEO, transformant ainsi l’accès à Internet à l’échelle mondiale. Fournisseur technologique clé pour Starlink, ST fournit une large gamme de composants radiofréquences, d’alimentation, analogiques et numériques indispensables à l’infrastructure spatiale, aux équipements au sol et aux terminaux utilisateurs de Starlink. Cette collaboration s’appuie sur les technologies de fabrication BiCMOS avancées et les technologies d’encapsulation novatrices de ST, permettant la production de milliards de circuits intégrés pour les systèmes de communication LEO.
Au-delà de la simple fourniture de composants, cette collaboration avec SpaceX illustre une approche de co-conception approfondie, visant à développer des solutions personnalisées répondant aux exigences spécifiques des constellations LEO.
La mise en place d’un réseau mondial de connectivité à haut débit contribue à réduire la fracture numérique en offrant un accès Internet haut débit abordable et fiable, y compris dans les zones reculées, rurales et mal desservies. Elle améliore ainsi l’efficacité et la productivité de nombreux secteurs et favorise l’accessibilité mondiale.
5/ Quelle est la vision de ST pour l'avenir du marché LEO ?
De manière générale, nous considérons le marché des satellites LEO comme un secteur en pleine évolution où les technologies de semi-conducteurs avancées, fiables et économes en énergie sont essentielles aux infrastructures de communication de nouvelle génération. Le développement continu des constellations LEO alimente la demande de solutions performantes et à grand volume, offrant une connectivité haut débit à faible latence. Cette croissance engendre le besoin de terminaux utilisateurs plus petits et plus économes en énergie.
La connectivité par satellite, par exemple, sera cruciale pour le déploiement des systèmes de conduite autonome et d'autres fonctionnalités des véhicules nécessitant des données. L'architecture hybride optimale pour les véhicules du futur intègre de manière transparente les réseaux cellulaires terrestres et satellitaires à l'informatique de périphérie afin de garantir une couverture continue et une résilience à toute épreuve.
La mission de ST est de continuer à stimuler l'innovation et la collaboration pour répondre à la demande croissante de miniaturisation, de résilience, d'interopérabilité et de performance, et ainsi satisfaire aux exigences croissantes de l'écosystème LEO.
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