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我國成功發射Ka頻段通信技術試驗衛星一號
來源:微波射頻網    發表日期:2015-09-13  [返回]


      9122342分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功將通信技術試驗衛星一號送入太空。此次發射的衛星是我國通信技術試驗系列衛星的首顆星,主要用于開展Ka頻段寬帶通信技術試驗。這是長征系列運載火箭的第208次飛行。此次發射標志著我國正式迎來Ka頻段寬帶衛星通信的嶄新時代。

 

 

 

關于Ka波段

      Ka波段是電磁頻譜的微波波段的一部分,Ka波段的頻率范圍為26.5-40GHz。Ka代表著K的正上方(K-above),換句話說,該波段直接高于K波段。Ka波段也被稱作30/20 GHz波段,通常用于衛星通信。

Ka波段很重要的一個特點就是頻帶較寬,C頻段的一般可用帶寬為500MHz800MHz;Ku頻段的可用帶寬為500MHz1000MHz;而Ka頻段的可用帶寬可達到3500MHz。因此,Ka波段衛星通信系統可為高速衛星通信、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。Ka波段的缺點是雨衰較大,對器件和工藝的要求較高。在Ka波段頻率下,用戶終端的天線尺寸主要不是受制于天線增益,而是受制于抑制其它系統干擾的能力。

 

起伏發展

      20世紀末,隨著全球信息高速公路的發展,眾多的Ka波段計劃紛紛出臺。l997年美國聯邦通信委員會(FCC)13家公司發放了Ka波段衛星通信系統許可證。例如,洛克希德·馬丁公司的Astrolink系統,計劃用5顆地球靜止軌道衛星提供高數據速率通信業務,具有星間鏈路;Teledesic系統則計劃在1375公里的l2個圓軌道面上部署288顆衛星;另外就是勞拉公司的Cyberstar系統,由3顆衛星組成;HCIGalaxy/Spaceway,由20顆星組成;GE美國公司的GE Star系統,由9顆衛星組成;晨星公司的Morning Star系統,由4顆衛星組成;而著名的移動衛星“銥 系統的星間鏈路也采用了Ka波段技術。此外,歐空局、日本、德國、加拿大、韓國等也都推出了自己的Ka波段計劃,如法國的SkyBridge;韓國為2000年奧林匹克運動會和2002年世界杯電視轉播而計劃發射的Koreasat-3(韓星-3)等。

      與此同時,數據中繼衛星也開始大量應用Ka波段。因為太空中不存在雨衰,因此Ka波段是太空傳輸的選擇之一。美國計劃從2000年開始使用的第二代跟蹤與數據中繼衛星。增加Ka波段星間鏈路和饋電鏈路,其反向數據率可達650Mbit/s。歐空局的計劃分為兩個部分,一個是“高級中繼和技術試驗衛星(ARTEMIS)”,另一個是數據中繼衛星(DRS),在星間鏈路和饋電鏈路上都使用了Ka波段傳輸技術。日本發射了兩顆名為數據中繼測試衛星(DRTS),其中在星間鏈路和饋電鏈路中使用了Ka波段轉發器技術,反向數據率可達300Mbit/s。

然而,因為本世紀初光纜對衛星通信產業所產生的巨大沖擊,使得Ka波段衛星的發展遇到前所未有的挫折。許多Ka波段項目被無限期地延長。


國際新趨勢

      在衛星通信產業已經相當發達的美國和歐洲,這幾年Ka頻段業務的開展也帶來了產業的革命。美國衛訊公司2011年10月發射的VIASAT-1衛星實現了140GBPS的超大容量。按照衛星公司自己的說法,這一顆衛星的通信能力就超過了北美上空所有其他衛星的總和。我們可以從另外一個角度來理解Ka頻段衛星通信的成本降低——即使衛星本身的成本很高,但是這么多帶寬,用一枚火箭發射就可以送上天去,把發射的費用降低了一個數量級以上。而減少發射次數,所節省的并不僅僅是運載火箭本身的費用,還有可觀的保險費用,以及衛星在發射場等待期間所消耗掉的壽命以及需要白白支付的銀行利息。也正是因為如此,美國和歐洲的衛星運營商正在積極的轉向Ka頻段。甚至于長期經營L頻段的國際移動衛星組織,也決定在第五代衛星上轉向Ka頻段。
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