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我国成功发射Ka频段通信技术试验卫星一号 迎来Ka频段通信崭新时代
发布时间:2015/08/12 人气:352 来源:本站 作者:Frank
 

 9月12日23时42分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星一号送入太空。此次发射的卫星是我国通信技术试验系列卫星的首颗星,主要用于开展Ka频段宽带通信技术试验。这是长征系列运载火箭的第208次飞行。此次发射标志着我国正式迎来Ka频段宽带卫星通信的崭新时代。

 

关于Ka波段

Ka波段是电磁频谱的微波波段的一部分,Ka波段的频率范围为26.5-40GHz。Ka代表着K的正上方(K-above),换句话说,该波段直接高于K波段。Ka波段也被称作30/20 GHz波段,通常用于卫星通信。

Ka波段最重要的一个特点就是频带较宽,C频段的一般可用带宽为500MHz~800MHz;Ku频段的可用带宽为500MHz~1000MHz;而Ka频段的可用带宽可达到3500MHz。因此,Ka波段卫星通信系统可为高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视(HDTV)、卫星新闻采集(SNG)、VSAT业务、直接到户(DTH)业务及个人卫星通信等新业务提供一种崭新的手段。Ka波段的缺点是雨衰较大,对器件和工艺的要求较高。在Ka波段频率下,用户终端的天线尺寸主要不是受制于天线增益,而是受制于抑制其它系统干扰的能力。

起伏发展

20世纪末,随着全球信息高速公路的发展,众多的Ka波段计划纷纷出台。l997年美国联邦通信委员会(FCC)对13家公司发放了Ka波段卫星通信系统许可证。例如,洛克希德·马丁公司的Astrolink系统,计划用5颗地球静止轨道卫星提供高数据速率通信业务,具有星间链路;Teledesic系统则计划在1375公里的l2个圆轨道面上部署288颗卫星;另外就是劳拉公司的Cyberstar系统,由3颗卫星组成;HCI的Galaxy/Spaceway,由20颗星组成;GE美国公司的GE Star系统,由9颗卫星组成;晨星公司的Morning Star系统,由4颗卫星组成;而著名的移动卫星“铱 系统的星间链路也采用了Ka波段技术。此外,欧空局、日本、德国、加拿大、韩国等也都推出了自己的Ka波段计划,如法国的SkyBridge;韩国为2000年奥林匹克运动会和2002年世界杯电视转播而计划发射的Koreasat-3(韩星-3)等。

与此同时,数据中继卫星也开始大量应用Ka波段。因为太空中不存在雨衰,因此Ka波段是太空传输的最佳选择之一。美国计划从2000年开始使用的第二代跟踪与数据中继卫星。增加Ka波段星间链路和馈电链路,其最大反向数据率可达650Mbit/s。欧空局的计划分为两个部分,一个是“高级中继和技术试验卫星(ARTEMIS)”,另一个是数据中继卫星(DRS),在星间链路和馈电链路上都使用了Ka波段传输技术。日本发射了两颗名为数据中继测试卫星(DRTS),其中在星间链路和馈电链路中使用了Ka波段转发器技术,最大反向数据率可达300Mbit/s。

然而,因为本世纪初光缆对卫星通信产业所产生的巨大冲击,使得Ka波段卫星的发展遇到前所未有的挫折。许多Ka波段项目被无限期地延长。

国际新趋势

在卫星通信产业已经相当发达的美国和欧洲,这几年Ka频段业务的开展也带来了产业的革命。美国卫讯公司2011年10月发射的VIASAT-1卫星实现了140GBPS的超大容量。按照卫星公司自己的说法,这一颗卫星的通信能力就超过了北美上空所有其他卫星的总和。我们可以从另外一个角度来理解Ka频段卫星通信的成本降低——即使卫星本身的成本很高,但是这么多带宽,用一枚火箭发射就可以送上天去,把发射的费用降低了一个数量级以上。而减少发射次数,所节省的并不仅仅是运载火箭本身的费用,还有可观的保险费用,以及卫星在发射场等待期间所消耗掉的寿命以及需要白白支付的银行利息。也正是因为如此,美国和欧洲的卫星运营商正在积极的转向Ka频段。甚至于长期经营L频段的国际移动卫星组织,也决定在第五代卫星上转向Ka频段。

 
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