A Starlink oferece internet de alta velocidade via satélite, mesmo em áreas remotas, usando uma antena em forma de pizza (apelidada de “Dishy McFlatface”) que se comunica com satélites em órbita baixa (550 km de altitude). Esses satélites viajam a 27.000 km/h, e a antena ajusta o feixe de dados continuamente para mantê-los alinhados, trocando de satélite a cada 4 minutos. O vídeo explora três tecnologias principais: como a antena gera o feixe de dados, como ele é direcionado e como os dados são transmitidos.
Antenas de TV convencionais usam refletores parabólicos para receber sinais de satélites geoestacionários (35.000 km de altitude), mas só recebem dados. Já a Dishy é bidirecional, enviando e recebendo dados de satélites muito mais próximos, o que reduz a latência para 20 ms, essencial para jogos e navegação. Para alcançar essa distância, a Dishy usa um conjunto de 1.280 antenas em um arranjo de fase (“phased array”) que forma feixes de alta potência.
Dentro da Dishy, há uma placa de circuito com 640 microchips pequenos e 20 maiores, controladores de fase (“beamformers”), que gerenciam os sinais das 1.280 antenas. Cada antena é um “patch antenna” de cobre, operando em 12 GHz, capaz de transmitir e receber dados (mas não simultaneamente). O sinal é gerado por oscilações elétricas em microstripes, criando campos eletromagnéticos que se propagam como ondas.
O “beamforming” combina os sinais das 1.280 antenas para criar um feixe direcional intenso, usando interferência construtiva. Para ajustar o ângulo do feixe, a Dishy aplica deslocamentos de fase (“phase shifting”) aos sinais de cada antena, permitindo que o feixe seja direcionado eletronicamente (sem mover a antena fisicamente). Isso é essencial, pois os satélites se movem rapidamente, e o feixe precisa acompanhá-los com precisão.
Os dados são codificados em símbolos de 6 bits usando modulação 64QAM, que varia a amplitude e a fase do sinal. Cada símbolo dura 10 nanossegundos, permitindo taxas de até 540 Mbps (compartilhadas entre upload e download). A Dishy alterna entre transmissão (74 ms por segundo) e recepção (926 ms), distribuindo os intervalos para minimizar a latência.
As animações simplificam a realidade: a distância real entre a Dishy e o satélite é de 550 km (com 22 milhões de comprimentos de onda no caminho), e o sinal leva apenas 2 ms para percorrê-la. Além disso, a Dishy passa mais tempo recebendo dados do que transmitindo. Satélites Starlink têm quatro arranjos de fase: dois para comunicação com usuários e dois para conexão com estações terrestres.
O vídeo destaca a complexidade da Starlink, que envolve física avançada, engenharia de sinais e computação em tempo real. Agradecimentos são direcionados aos apoiadores do Patreon e a Colin O’Flynn, que forneceu uma placa da Dishy para pesquisa. O canal Branch Education, criador do conteúdo, incentiva inscrições para mais vídeos sobre tecnologia.