这个话题对于通信和卫星通信的各位来说可能太幼稚，不值一提。但是我受不了。每年媒体都认真地把它当做新闻炒作。那么，我们来谈谈吧。也欢迎大家转发朋友圈，全民科普分享~
苹果手机有可能直接和卫星通讯吗？
文|维辛
近年来，每当苹果即将发布新一代iPhone的时候，总有一种传言称，新款iPhone将集成卫星通信功能，能够通过卫星直接上网。这不，关于iPhone14将于今年9月发布的传闻又开始流行了。据悉，由于开发进度原因，iPhone13系列并未加入这一预期功能，但有“可靠消息”称，苹果目前正在测试一款可以通过卫星发送短信的原型机，其内部代号为“Stewie”。
那么，真的可以通过手机直接通过卫星上网吗？
先说结论:通过手机以几Kbps到几十Kpbs的速率与卫星进行窄带通信，发短信，并不是什么新技术。二十多年前就在铱星上实现了，这当然是可行的技术。但是要实现更快的带宽，目前的技术是不可能的。
01、手机发射功率是最大的限制因素。
铱星星座建于上世纪90年代，可以提供覆盖全球的语音通话和窄带数据通信能力。铱星公司的大部分卫星都位于距离地面700多公里的近地轨道上。使用的手持电话发射功率从2瓦起，部分终端设备支持更高的发射功率，提供2.4kbps的语音通话编码速率，这也是铱星能提供的最基本的拨号上网速率。最高联网速率10kbps，发送短信长度160字节。
铱星手机
中国版铱星-天通卫星电话，价格从5000万到10000元不等。
对于我们使用的消费电子产品，为了防止电磁辐射对人体健康造成损害，世界各国政府的监管部门都规定了一个指标:SAR，专门用来衡量便携式通信设备的近场辐射对人体健康的影响。SAR的全称是SpecificAbsorptionRatio，意思是“比吸收率”。定义为“手机发出的电磁波能量平均一秒钟内会被人体的一部分吸收多少”。单位是W/kg。我国的SAR标准与欧盟相同，明确规定“任何10克生物组织在任何连续6分钟内的平均比吸收率不得超过2.0W/kg”。世界上大多数国家的规定都是一样的。
在这一规定的限制下，3GPP组织制定的4G和5G通信标准将FDD模式下手机的最大发射功率限制在23dBm，即200毫瓦；对于TDD模式，最大发射功率放宽到26dBm，也就是400毫瓦，因为这种模式下手机并不总是发射电磁波。我们每天使用的Wi-Fi设备的最大传输功率也被Wi-Fi技术标准限制在200毫瓦。
可见手机最大发射功率只有铱星电话最小发射功率的十分之一左右。手机的发射功率是为了和几百米外的基站通信而设计的。而大多数低轨卫星与地球的距离都在400公里以上，增加了1000多倍。在这种情况下，手机和卫星是绝对不可能进行宽带通信的。相比之下，SpaceX的star-link地面终端设备的发射功率约为4瓦，只有这样的发射功率才能保持相对较高的上行速率。
手机和卫星有可能保持窄带通信吗？答案是可能的。
事实上，世界各地已经发射了一些低轨物联网卫星，实现了低功率终端设备与卫星之间的窄带通信。比如我国国电高科公司发射的“天启星座”物联网卫星，其地面终端设备用几块干电池就能工作一年以上，设备整体功耗可低至100毫瓦。
物联网的紧急求助终端非常小，可以放在口袋里。
所以，如果苹果手机可以通过低轨道卫星发送短信，是有可能做到的。如果它进行宽带通信，那就别想了。
02，只有手机现有的5G通信模块无法与卫星通信。
如果苹果要实现通过卫星发送短信的功能，不能直接使用现有的5G通信模块。原因是:
首先，现有的5G通信标准将手机与基站的相对速度限制在每小时500公里以内。5G通信标准的设计只能补偿这个速度下的多普勒频移。而LEO卫星是以第一宇宙速度飞行，与地面终端的相对速度远远超过5G标准所能补偿的能力。
其次，5G通信标准中允许的终端与基站之间的距离不超过30公里，因为地球的曲率通常会阻止传输距离超过30公里的直线通信，5G标准中对信号延迟的处理最多在这个距离之内。然而，低轨卫星的高度通常在400公里以上，信号延迟远远超过5G通信标准。
另外，考虑到大气对不同频率无线电信号的影响，并不是5G手机的所有工作频率都适合卫星通信。
所以苹果手机如果真的要加入卫星窄带通信能力，必然会使用与5G标准完全不同的模块。当然，也可能使用相同的硬件，通过软件实现不同的通信协议。
总而言之，手机直接通过卫星发短信是有可能的，但也涉及到用的是哪家公司的卫星，卫星是否允许在本地使用，是否覆盖的问题。
该功能的使用场景也非常有限。美国媒体在2021年分析称，苹果计划推出的Stewie卫星短信工具拥有类似“紧急SOS呼叫”的界面设计，但仅提供紧急功能。例如，在野外或缺乏Wi-Fi和移动信号的环境中，用户可以在有限的卫星通信功能下呼救。普通人在大多数情况下无法使用，适用于野外科研探索、海洋导航等有限场景。在这些场景中，可以使用更专业的户外应急通信设备。至于用苹果手机通过卫星上网，就不用担心了。
参考资料:
file/tupian/20220911/ id = 1709832284045729294 wfr = spider for = PC
