衛星各個波段的說明及用途L/S/C/X/Ku/Ka
衛星頻段(C頻段、Ku頻段和Ka頻段)的相關知識,對它們的應用特點進行探討。
衛星業務的頻段分配是在國際電信聯盟ITU的管理下進行的。ITU將全球劃分為3個區域(我國屬3區),在這些區域內,頻帶被分配給各種衛星業務,但同一種給定的業務在不同的區域可能使用不同的頻段。衛星提供的一些業務總體可分為:
1、衛星固定業務FSS
2、衛星廣播業務BSS(主要指直播到戶。有時稱為直播衛星DBS業務,在歐美稱為直播到戶DTH業務。如我“中星9號”直播衛星便是提供此業務。)
3、衛星移動業務(陸、海、空)
4、衛星導航業務
5、衛星氣象業務等
目前衛星業務最常用的頻段是C(4-8GHz)和Ku(12-18GHz)頻段,Ka(27-40GHz)頻段是后起之秀。C頻段用于衛星固定業務,通常6/4GHz表示為上下行頻率;Ku頻段用于衛星固定業務及直播衛星業務,最常使用12-14GHz(14/12GHz)。
Ka頻段由于雨衰比Ku頻段更大,對器件和工藝的要求更高,一直發展緩慢。隨著C和Ku頻段的衛星軌位資源日趨枯竭,頻率帶寬日趨緊張受限,特別是硬件制造水平的提高,近十年來Ka頻段的發展迅猛。
C頻段使用比較早,頻率低,增益也低,天線口徑較大(通常1.8米以上)。雖然相對其它頻段遭受地面微波等干擾的幾率大些,但其雨衰遠小于Ku頻段,更遠遠小于Ka頻段。更適于對通信質量有嚴格要求的業務,比如電視、廣播等。
暴雨情況下,C頻段最大雨衰一般在1dB左右,即信號功率衰減不會超過1.5倍,而Ku頻段則會超過100倍以上,信號會被暴雨衰減殆盡,如下圖。
黑色暴雨(降雨量超過每小時70毫米)時及之前對比
Ku頻段頻率高、增益也高,天線尺寸較小,便于安裝,從而可有效地降低接收成本,方便個體接收。相對來說受地面干擾影響小,因此特別適合做動中通、靜中通等移動應急通信業務、衛星新聞采集SNG及DTH業務(如收我中星9號電視節目,使用0.35米的天線就能正常收視)。
Ka頻段的特點類似于Ku頻段,雨衰更大,但可用頻段帶寬也更大,可為高速衛星通信、千兆比特級寬帶數字傳輸、高清晰度電視(HDTV)、衛星新聞采集(SNG)、VSAT業務、直接到戶(DTH)業務及個人衛星通信等新業務提供一種嶄新的手段。
C和Ku頻段衛星一般最大容量為4Gbps,而2011年10月發射的美國ViaSat-l高容量寬帶通信衛星,總容量超過140 Gbps,使得衛星通信容量得以數十倍甚至百倍以上的增加。
Ka頻段的主要缺點就是雨衰較大,但其增益高,可通過適當增加天線口徑來適量消弱這種影響。
統計資料顯示,目前全球在軌的全Ka頻段寬帶通信衛星有20余顆,2016年全球Ka頻段商用通信衛星將達50顆左右。就我國而言,加緊Ka頻段衛星研制及相關應用研究,對于跟蹤國際先進衛星通信技術、更好地利用航天技術服務民眾生活,其意義十分重大。
- 上一篇:鋁合金網狀天線用戶返圖賞析 2024/7/16
- 下一篇:DishHD歐美直播衛星平臺介紹 2013/8/6