随着星链计划的实施及星地手机通讯的技术成熟，卫星互联网普及时代很快来临。这是比现有的地面互联网更高层次的万物互联时代，光启的超材料技术在星地手机天线方面有极大的应用优势。
一、卫星互联网与星链计划
1、卫星互联网
卫星互联网是一种利用卫星通信技术为用户提供互联网接入服务的方式。
卫星互联网的工作原理是通过将地面基站的功能搬移到空中的卫星平台上，每颗卫星相当于一个天上的移动基站，能够为全球范围内的用户提供高带宽、灵活便捷的互联网接入服务。
与以光纤、电缆和基站为主的地面互联网相比，卫星互联网具有以下几个显著特点：
广覆盖：卫星互联网能够覆盖地球上几乎所有的地区，包括偏远地区和海洋等传统地面网络难以覆盖的地方。
宽带化：随着技术的发展，卫星互联网的数据传输能力不断提高，能够提供更高的带宽，满足用户对于高速互联网的需求。
低延时：采用低轨道卫星的卫星互联网系统，由于卫星距离地球表面更近，因此通信延迟较低，有助于提高用户体验。
低成本：随着卫星制造和发射技术的进步，卫星互联网的成本正在逐渐降低，使得这种技术应用更具经济性，更容易普及。
2、星链计划
星链计划是卫星互联网重要的基础设施和组成部分，它通过在低地球轨道部署大量小型卫星，这些卫星协同工作，形成一个能够覆盖全球的卫星网络，从而实现高速数据传输，为全球范围内的用户提供高速、可靠的互联网连接。这个系统特别适合那些传统互联网基础设施难以覆盖的偏远地区和海洋，能够显著改善这些地区的网络接入问题。
“星链计划”是由美太空探索技术公司（SpaceX公司）首先提出并着力打造的巨型低轨卫星方案，计划由4.2万颗低成本小卫星组成，目的是在低地球轨道上创建一个全覆盖的卫星宽带网络。“星链计划”于2015年推出，目前有5491颗在轨卫星，初步实现全球组网，已可以为全球65个国家提供卫星互联网服务并取得盈利。
3、中国自己的“星链计划”
卫星互联网是下一代互联网发展的必然趋势，有着巨大的实用价值，在地球低轨道上布满覆盖整个地球的“星链计划”更是有着巨大的军事用途，对国家空天安全有着重大影响，因此，2020年中国也开始布局自己的互联网近地轨道卫星计划。
据多家媒体报道，2024年初中国已着手构建自己的低轨卫星通信网，拟在近地轨道建立由2.6万颗卫星组成的网络，覆盖整个地球。报道称，我国将花费约10年时间完成卫星发射，并构建一套完备的卫星通信网络系统。届时，我国将在基站难以覆盖的山间、岛屿、基础设施遭破坏的灾区等地区进行高速互联网通信。
中国的“星链计划”是由中国航天科技集团的子公司中国星网为主实施的，并有上海、北京、吉林、香港等地众多国营和民营航天航空企业参与。
二、手机直连卫星将成为星地通信的主流
2024年1月，中国工业和信息化部、教育部、科技部、交通运输部、文化和旅游部、国务院国资委、中国科学院等7部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》。该文件在深入推进算力基础设施等建设的同时，强调 前瞻布局6G、卫星互联网、手机直连卫星等关键技术研究，强化新型基础设施。显示了国家对未来新一代互联网建设的极端重视。
除了国家政策支持和卫星产业技术革新驱动外，地面网络发展及移动智能终端应用需求也成为发展卫星互联网的新动力。
2023年8月，华为发布Mate60Pro手机，成为首款由主流手机制造商出品的支持手机直连卫星功能的智能旗舰机。
2024年1月，我国智能手机头部厂商OPPO发布的 Find X7 Ultra手机是OPPO第一款卫星通信手机，通过卫星天线方向图调控技术,首次为智能手机带来听筒、免提双模卫星通话功能。
2024年1月发布的荣耀Magic6 Pro手机，搭载鸿燕卫星通信，支持双向语音和点对点短信功能，成为支持卫星通信功能的手机品牌和终端机型，相比于以往的卫星通信解决方案有着连接卫星更快、功耗更低、通话时长更久等优势。
将在2024年3月份上市的小米首款卫星通信手机小米14 Ultra，据报道该机将全系标配卫星通信，不会像OPPO那样分成普通版和卫星版。
手机直连卫星正在成为卫星通信产业新的需求拉动点。信通院预计，到2027年，全球卫星通信终端市场的规模有望达到109亿美元。
三、星地通讯对手机天线的特殊要求
过去地面与卫星之间的通讯是依靠专用设备的，即使到了智能手机普及的现在，人们与卫星之间的通讯也得要依靠专用的卫星电话。
如果到了卫星互联网时代这种状况还不能改变的话，这对卫星互联网的发展和普及是个极大的障碍。
过去，手机与卫星互联网的连接不能达到手机与地面互联网的连接水平，关键在于星地通讯对手机的天线有着特殊的要求。主要在两方面：
1、上行链路要求：高发射功率
在卫星通信中，手机到卫星的链路称为上行链路。由于卫星距离地面较远，当信号从地面传输到太空中的卫星时，会经历大气层和其他障碍物的衰减，导致信号强度下降。高发射功率可以补偿这种衰减，确保信号能够到达卫星，并保证信号的质量和稳定性。
2、下行链路要求：高增益性
由于卫星位于地球表面较远的轨道上，信号在传播过程中也会经历较大的衰减。高增益天线有更窄的波束宽度，能够更有效地收集和放大从卫星传来的微弱信号，从而保证通信的质量和可靠性。
也就是说星地通讯对手机的天线有特定的要求，主要是高发射功率和高增益性。这就是现在的卫星电话的手握部分大小与手机差不多，但却需要一根又粗又长的天线的原因。到了智能手机时代，由于对天线的尺寸要求有非常小的限制，用传统材料做的手机天线难以满足这两个要求。这正是超材料技术最能发挥作用的地方。
四、超材料天线的优异性能
目前，5G通讯时代已经来临，下一步就要迈向6G时代。6G通讯很重要的一个方向就是“天空地一体化”——人类要面向沙漠、面向大海、面向太空，对通讯的距离和通量将会有更高的要求。通讯设备的微型化，如智能手机甚至智能眼镜等与高通量、长距离的通讯相结合将成为未来社会发展的大趋势。
但从现在的情况看，智能手机要成为星地通讯的主流设备，仅在通话这一最普通的功能方面，人类目前所掌握的自然材料所做的天线就难以承受，更不用说文件、视频、游戏等互联网方面的应用。因此，采用全新材料技术以增强手机天线功能已成为时代所必需。
由于用超材料技术制作的产品对电子信号有非常强的聚焦性，因而有广泛的用途。在天线应用方面，聚焦性高自然发射功率也强大，增益性也高，也容易做得比较小。在这方面光启透露过很多实例的。
1、平面卫星接收天线
早在2012年，光启就利用超材料的聚焦性推出平面卫星接收天线，以取代传统的“锅”式天线。光启当时还为北京怀柔202户山区居民安装了超材料卫星天线，受到了当地居民的热烈欢迎与一致好评。随后，国家广电总局广播电视规划院和光启一起开展全国范围散点测试工作，覆盖包括边疆地区在内的17个省22个城市，取得了良好的适用效果。
与传统“锅”式天线相比，超材料天线由于有很高的增益性，能够在各种恶劣天气下稳定接收卫星信号，而且美观轻便、占地面积小，在特殊环境下具有很大优势。2013年，超材料平板卫星天线产品荣获中国电子信息博览会“创新产品与应用金奖”和中国国际高新技术成果交易会“优秀产品奖”。该产品还获得了工信部卫星电视广播地面接收设备定点生产资质。
只是由于当时以光纤、电缆和基站为信号传播主体的地面互联网迅速发展，再加上当时光启只有一条小规模的超材料试验性生产线，生产成本极高，使得平面天线价格在万元以上，超出市场承受能力，产品也失去了市场推广价值。
2、机载共形天线
根据报道，2019年，用光启的电磁超材料制作的通讯系统使我国某先进航空装备的机载共形天线增益性能提升了近30%，产品尺寸缩减了40%、通信覆盖范围扩大了50%。
3、超材料天线在我国海洋装备上的应用
2019年10月，由自然资源部、广东省政府主办，深圳市政府承办的中国唯一的海洋经济博览会上，光启展示一系列超材料海洋装备，主要包括四个系列，分别为——水下尖端装备蓝遁系列、水面尖端装备定方系列，舰载航空装备寄奴系列、远洋卫星通信苏武系列。
其中的苏武系列远洋卫星通信天馈系统则比国际允许出售给中国的同类产品尺寸缩减50%，适用于不同类型的舰艇。
2021年9月，在第十三届珠海航展上光启展示了如下图片，图片说明中提供了两个有关天线的信息：高增益，增益效率相比传统产品提升了一倍；小型化，天线高度约为0.07lambda。
应该说明的是这些都只是2021年以前的信息（对应的是超材料第2-3代产品），以后出于军工保密的需要，光启再也没有公布这类信息。但更能证明超材料天线性能优异的证据是光启与中电科10所的关系。
五、光启与中电科10所
这里之所以提到中电科10所，是因为华为在2023年8月份推出的mate 60 Pro手机具备卫星通话功能，据产业链相关人士透露该手机搭载的卫星通讯处理器是由中国电子科技集团公司下属研究所为华为定制。
中电科10所是中国电子科技集团公司的第十研究所，成立于1955年5月。它是新中国成立后创建的第一个综合性电子技术研究所，属于国家一类科研事业单位。中电科10所的业务范围包括航空电子、通信数据链、航天电子、情报侦查和敌我识别等领域 。根据招标网显示，仅在2022年12月和2023年6月、9月和11月，光启尖端就中标了中电科10所的4个天线方面的招标项目。
中电科10所的主要业务是为我国航空航天和军工尖端装备提供各种电子接收和发射装置，是我国在这一领域最权威的研究单位。中电科10所所需的超材料天线都是光启独家供应的，这再次证明超材料天线的独特功能。
六、光启应及时抢占星地通讯手机天线市场
华为推出mate 60 Pro手机后，外面传说该机的天线是用超材料制作的，来自于中科电下属研究所的定制，真实情况到底怎么样，没见华为出来做过说明，以华为向来的高调行事作风，如果华为本身真的具备超材料技术，不可能不大肆宣扬的。
目前国内乃至国际上，超材料天线技术应该是光启技术的强项。从光启自身的超材料技术迭代历程来看，无论是国内还是国外，追随者至少差2代即100倍的量级关系。在卫星互联网已经确定成为未来发展大潮流的时代，光启应该利用自己在超材料技术方面的绝对优势，及时抢占星地通讯所需的手机天线市场。
据国际数据公司（IDC）的报告，在2022年中国智能手机市场出货量大约为2.86亿台，即使未来出货量有所下降，保持每年2.5亿台应该不成问题。中国的智能手机的保有量有多少？目前没有查到明确的数据。但根据最新的统计数据，我国的网民规模已经达到了10.79亿人，互联网普及率为76.4%。截止到6月份，安卓和iOS两大系统的活跃设备数分别为9.51亿和2.63亿。由此可以推测中国的智能手机保有量至少在10亿部以上。与智能手机保有量相比，年出货量2.5亿部，相当于人均每4年换一部新手机，这个数据是相当保守的。
随着卫星互联网的普及和优势的显现，以及星地通信技术的成熟，不远的将来，智能手机具备星地通讯功能不只是时髦，还极有可能成为标配。如果光启能及时抢占这一市场，哪怕只做超材料天线这一配件，哪怕一部手机的天线只净挣人民币10元（这纯粹是个人的没想，目前没有任何依据），根据星地通信手机的普及程度，每年也有几亿到十几二十个亿的净利润。这还只是中国市场，如果算上全球市场，利润规模会更大。
从成本端考虑，根据资料，智能手机中天线占的成本比例通常不会超过手机总成本的5%。而且智能手机内部需要好几副天线，真正需要用到超材料天线的占比可能会更小。这样即使超材料天线比目前的普通天线贵一两倍，手机的整体制造成本提高也不大。
从生产端考虑，光启只需要按手机厂商对天线的性能指标要求进行反向设计，再将厂商提供的天线材料在自己的生产线上走一趟，然后交回给厂商就行了。即可避免复杂的复合材料和结构件工序，也不参与射频装置的制作。只要能大规模量产，生产成本不会很高的。
抛开全球市场不说，仅中国市场消费基数就十分巨大。即使单件产品的盈利绝对数不大，但如果能占领该市场的大部分份额，整体盈利也是非常巨大。这就是投资者十分期盼光启尽早进入民用市场的原因。
林 中 行
2024年3月2日