Группа Ku - Ku band

IEEE Kты группа
Диапазон частот
12–18 ГГц
Диапазон длин волн
2.5–1.67 см
Связанные группы
Радио группы
ITU
1 (ELF) 2 (SLF) 3 (УНЧ) 4 (VLF)
5 (НЧ) 6 (СЧ) 7 (ВЧ) 8 (УКВ)
9 (УВЧ) 10 (СВЧ) 11 (КВЧ) 12 (THF)
ЕС / НАТО / США ECM
IEEE
Другое ТВ и радио

В Kты группа (/ˌkeɪˈju/) является частью электромагнитный спектр в микроволновая печь диапазон частот от 12 до 18гигагерц (ГГц). Этот символ является сокращением от «K-under» (первоначально Немецкий: Kurz-unten), потому что это нижняя часть оригинала Группа НАТО K, который был разбит на три полосы (Kты, K, и Kа ) из-за наличия атмосферного водяной пар пик резонанса на частоте 22,24 ГГц (1,35 см), что сделало центр непригодным для передачи на большие расстояния. В радарных приложениях он колеблется от 12 до 18ГГц в соответствии с формальным определением номенклатуры частотных диапазонов радара в стандарте IEEE 521-2002.[1][2]

Kты группа в основном используется для спутниковая связь, особенно нисходящий канал, используемый спутники прямого вещания транслировать спутниковое телевидение, и для конкретных приложений, таких как НАСА с Слежение за спутником передачи данных используется для Международная космическая станция (ISS) связь и SpaceX Starlink спутники.[3] Kты диапазоны спутников также используются для обратные рейсы и особенно для спутников из удаленных мест обратно в телевидение сетевую студию монтажа и вещание. Группа разделена на Международный союз электросвязи (ITU) на несколько сегментов, которые различаются в зависимости от географического региона. NBC была первой телевизионной сетью, которая связала большинство своих партнерских каналов через Kты группа в 1983 году.

Некоторые частоты в этом радиодиапазоне используются в радарные пушки используется правоохранительными органами для обнаружения превышающих скорость транспортных средств, особенно в Европе.[4]

Сегменты и регионы

Одно использование группы прямое спутниковое телевидение. А спутниковая тарелка на резиденции, которая принимает спутниковые телеканалы более Kты диапазон СВЧ-луч от радиовещания спутник связи в геостационарная орбита 35 700 километров (22 000 миль) над Землей.

Северная и Южная Америка

Сегменты в большей части Северной и Южной Америки представлены Регион МСЭ 2 от 11,7 до 12,2 ГГц (Локальный осциллятор Частота (LOF) от 10,75 до 11,25 ГГц), выделенная ФСС (фиксированная спутниковая служба ), восходящий канал от 14,0 до 14,5 ГГц. Есть более 22 ФСС Кты полоса спутников на орбите над Северной Америкой, каждый несет от 12 до 48 транспондеры, От 20 до 120 Вт на транспондер и требует антенны 0,8–1,5 м для четкого приема.

Сегмент частот от 12,2 до 12,7 ГГц (от 11,25 до 11,75 ГГц) выделен для BSS (спутниковая служба вещания ). BSS (DBS спутники прямого вещания ) обычно несут от 16 до 32 транспондеров из 27МГц ширина полосы пропускания от 100 до 240 Вт, что позволяет использовать приемные антенны размером от 18 дюймов (450 мм).

Европа и Африка

Сегменты в этих регионах представлены Районом 1 МСЭ, и это полосы от 11,45 до 11,7 и от 12,5 до 12,75 ГГц, распределенные для ФСС (фиксированная спутниковая служба, восходящий канал От 14,0 до 14,5 ГГц). В Европе Kты диапазон используется от 10,7 до 12,75 ГГц (низкий LOF 9,750 ГГц, высокий LOF 10,600 ГГц) для спутник прямого вещания услуги, такие как те, которые предоставляются Астра спутники. Сегмент от 11,7 до 12,5 ГГц выделен BSS (спутниковая служба вещания ).

Австралия

Австралия является частью Региона 3 МСЭ, и нормативная среда Австралии предоставляет лицензию на класс, которая охватывает нисходящую линию связи от 11,70 ГГц до 12,75 ГГц и восходящую линию связи от 14,0 ГГц до 14,5 ГГц.[5]

Индонезия

В ITU классифицировал Индонезия в качестве региона P - страны с очень большим количеством дождевых осадков. Это утверждение заставило многих людей неуверенно использовать Kты-диапазон (11 - 18 ГГц) в Индонезии. Использование частот выше 10 ГГц в зоне сильного дождя обычно дает плохие результаты. Эту проблему можно решить, используя соответствующий бюджет ссылки при проектировании канала беспроводной связи. Более высокая мощность может преодолеть потерю дождь исчезнет.

Измерения ослабления в дожде в Индонезии были выполнены для линий спутниковой связи в Паданге, Сибинонге, Сурабае и Бандунге. Модель DAH для прогнозирования ослабления в дожде действительна для Индонезии, как и модель ITU. Модель DAH стала рекомендацией ITU с 2001 г. (Рекомендация № ITU-R P.618-7). Эта модель может создать 99,7% доступную ссылку, так что Kты-полоса может применяться в Индонезии.

Использование KтыПолоса частот для спутниковой связи в тропических регионах, таких как Индонезия, становится все более частой. У нескольких спутников над Индонезией есть Kты-группа транспондеры, и даже Kа группа транспондеры. Newskies (NSS 6), запущенный в декабре 2002 г. и расположенный на 95 ° в.д., содержит только Kты-диапазонные транспондеры с опорой на Индонезию (Суматра, Ява, Борнео, Celebes, Бали, Нуса Тенгара, Молуккские острова ). NSS 6 предполагается заменить на SES-12 в том же месте, который был запущен в июне 2018 года и несет 54 тыс.ты-диапазонные транспондеры. В ИПСТАР спутник, запущенный в 2004 г., также использует Kты следы группы. Другие спутники, обеспечивающие Kты каверы группы Индонезия Палапа D, MEASAT 3 / 3А, JCSAT-4B, AsiaSat 5, СТ 2, Chinasat 11, Korea Telecom Koreasat 8 / ABS 2 (2-е полугодие 2013 г.) и SES-8.

Другие

Другие распределения ITU были сделаны в рамках Kты диапазон для фиксированной службы (микроволновые башни), радиоастрономической службы, службы космических исследований, подвижной службы, подвижной спутниковой службы, радиолокационной службы (радар), радиолюбительская служба, и радионавигация. Однако не все эти службы фактически работают в этой полосе частот, а другие - лишь второстепенные пользователи.

Преимущества

По сравнению с C-диапазон, Кты полоса не имеет аналогичных ограничений по мощности, чтобы избежать помех наземным микроволновым системам, и мощность ее восходящих и нисходящих линий связи может быть увеличена. Эта более высокая мощность также приводит к уменьшению размера приемных антенн и указывает на обобщение между передачей спутников и размером антенны. По мере увеличения мощности размер антенны будет уменьшаться.[6][страница нужна ] Это связано с тем, что цель тарелочного элемента антенны состоит в том, чтобы собирать падающие волны над областью и фокусировать их все на фактический приемный элемент антенны, установленный перед тарелкой (и направленный назад к ее лицевой стороне); если волны более интенсивны, их нужно собирать меньше, чтобы достичь той же интенсивности в принимающем элементе.

Основная привлекательность диапазона по сравнению с более низкочастотными микроволновыми диапазонами заключается в том, что более короткие длины волн позволяют получить достаточное угловое разрешение для разделения сигналов разных спутников связи, что достигается с помощью меньших наземных параболические антенны. От Критерий Рэлея, диаметр параболической тарелки, необходимый для создания диаграммы направленности с заданным угловым ширина луча (прирост ) пропорциональна длина волны, а значит, обратно пропорциональна частоте. На частоте 12 ГГц 1-метровая антенна способна фокусироваться на одном спутнике, в то же время в достаточной степени отклоняя сигнал от другого спутника, находящегося всего в 2 градусах. Это важно, потому что спутники в службе FSS (фиксированная спутниковая служба) (11,7–12,2 ГГц в США) разнесены всего на 2 градуса. На частоте 4 ГГц (диапазон C) требуется 3-метровая антенна для достижения такого узкого углового разрешения. Обратите внимание на обратную линейную корреляцию между размером антенны и частотой. Вилкаты Спутники в службе DBS (Direct Broadcast Satellite) (12,2–12,7 ГГц в США) могут использоваться антенны размером намного меньше 1 метра, поскольку эти спутники разнесены на 9 градусов. Как уровни мощности на C и Kты Диапазон спутников с годами увеличился, ширина луча антенны стала намного важнее, чем усиление.

Kты группа также предлагает пользователю большую гибкость. Блюдо меньшего размера и Kты Свобода системы Band от наземных операций упрощает поиск подходящего места для приема антенны. Для конечных пользователей Kты полоса, как правило, дешевле и позволяет использовать антенны меньшего размера (как из-за более высокой частоты, так и из-за более сфокусированного луча).[7] Kты полоса также менее уязвима к выцветанию под дождем, чем группа Kа Полоса частотного спектра.

Недостатки

Однако у Kты ленточная система. Около 10 ГГц - пик поглощения из-за релаксации ориентации молекул в жидкой воде.[8] Выше 10 ГГц, Рассеяние Ми берет на себя. Эффект - заметная деградация, обычно известная как дождь исчезнет, во время сильного дождя (100 мм / ч).[9] Эта проблема может быть уменьшена путем передачи более мощного сигнала со спутника для компенсации. Следовательно, Kты Спутникам диапазона обычно требуется значительно больше мощности для передачи, чем спутникам диапазона C.

Другая деградация, вызванная погодными условиями, называемая «выцветание снега», не характерна для Kты группа. Это происходит из-за скопления снега или льда на тарелке, что значительно меняет ее фокус.

Антенна земной станции оператора спутниковой связи требует более точного контроля положения при работе на Kты диапазон из-за его гораздо более узкого фокуса луча по сравнению с диапазоном C для тарелки данного размера. Точность обратной связи по положению выше, и для антенны может потребоваться система управления с обратной связью для сохранения положения при ветровой нагрузке на поверхность антенны.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ IEEE Std 521 - 2002 г. URL доступен только для членов IEEE
  2. ^ Обратите внимание, что в диапазоне 11,2–12 ГГц работающий определения Kты группа и Группа X перекрывать; инженеры спутниковой связи обычно рассматривают частоты выше 11,2 ГГц как часть Kты группа.
  3. ^ «SpaceX запрашивает разрешение FCC для работы всех Starlink первого поколения на более низкой орбите». SpaceNews.com. 2020-04-21. Получено 2020-04-23.
  4. ^ Глоссарий по радар-детекторам
  5. ^ "Лицензия на радиосвязь (связь с космическим объектом) 1998 г.". Федеральный регистр законодательства. Правительство Австралии. 2012-03-21. Получено 2016-07-06.
  6. ^ Мирабито, М; Моргенштерн, Б. (2004). Спутники: операции и приложения. Новые коммуникационные технологии (5-е изд.). Берлингтон: Focal Press. ISBN  978-0240805863.
  7. ^ Спутниковая связь: преимущества и недостатки В архиве 2007-10-23 на Wayback Machine
  8. ^ Мартин Чаплин: Вода и микроволновые печи.
  9. ^ ТЕХ-FAQ: Группа Ku.

внешняя ссылка