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| Ka波段——卫星通讯的未来？ | |||||
| 作者：摇滚壳 新闻来源：tvcn.bbs.net 点击数： 更新时间：2007-8-14 | |||||
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原文：Peter Miller 翻译：摇滚壳 我们都十分熟悉C和Ku波段。这些波段通常被用来做数字电视的传输。我们有些读者也知道S波段。然而，可以被用来进行卫星通讯的频谱并不限于以上所述。在我们转到Ka波段之前，让我们先看看全部的无线电频谱。如图1所示。 一般地，无线电波自3Hz始，止于3000GHz。在现实世界中，极低端不用于通常的广播。典型的无线电接收机所用的“长波”波段从大约100KHz（低频范围）开始，较低的频率范围可能用于水下通讯、矿井或地球物理测量通讯中。 这样一个主题对无线电爱好者来说十分有趣。低频对卫星工业来说就兴趣寡然了。总的说，低频信号不适合短瞬时间里传送大量的数据。我们可以想想传输数字（或模拟）电视要从100MHz左右起始。我们另外必须要考虑进来的是地球大气的属性。低频和较高频信号在穿越我们的大气时被严重吸收。在图1中，你可以看到我们能用来作卫星通讯的频率范围——绿条始于约20MHz，止于大约40GHz。偶尔，较低和较高的频率也可以接受，但仅限于这一范围内，信号不被严重衰减。 在图１所示的范围名称并非我们使用的仅有部分。当然，你熟悉C波段和Ku波段名称。这些波段和其他波段在一起显示在图2中。“正式”的Ku波段始于12GHz而有些Ku波段的转发器竟低于11GHz，这正规来说属于X波段，也许你会对此有点奇怪。实际上，下行传输既使用Ku波段也使用X波段，而上行传输只使用Ku波段。因此我们称其为Ku波段卫星或转发器。此外，你还应该记住我们不能在卫星下行传输中使用全部的波段（Ku、C或诸如此类）。要为上行保留部分波段，而且有些波段要供军事或特定服务（如雷达）使用。 然而，显而易见的是：电视或数据频道的空间使用Ka波段要大大广于使用C波段和Ku波段的总和。从18GHz到40GHz我们取22GHz！ 毫不奇怪，对卫星服务供应商来说，Ka波段变得越来越令人关注。 地球大气对各种频率所起作用不同。图3表明我们的大气在干和湿时的衰减情况。22GHz左右的衰降由水汽导致。要是我们必须对此加以考虑，我们会毫无问题地使用高达50GHz这样的频率，少于1db的衰减没啥大不了的。 不幸地是，这并非全局情况。大气中包含水汽是一回事，而雨水是另一回事。象在图4中你看到的：雨水导致的衰减随频率的增加而增加。 这就是为什么Ka波段在高速互联网通道中比标准的卫星电视中使用更普遍。如果我们谈论全球网际的数据收/发，少量数据包的丢失不是多大的问题。我们的设备将有心一再请求所错失的数据并最终使我们览看到网页的本来面目。短瞬或稍久的延迟在基于互联网的通讯中通常不会产生问题。当然，数字电视接收就不能一视同仁了。 〖例证：美国WildBlue公司〗 虽然象QPSK调制、纠错方案、小卫星天线这几种应用有类似之处，但还是有一个显著的不同。Ka波段的卫星设备被造成一个无线电收发两用机，而不是一个接收机。如果我们有一款如美国WildBlue公司的设备，那我们不但可以接收来自卫星的数据，也一样可以传送数据。这就是双向通讯。没有电话线或任何东西被用来完成互联网连接。使用19.7-20.2GHz频率范围接收，29.5-30.0GHz频率范围传送，此时中频设置为：1.0-1.5GHz和1.8-2.3GHz来分别进行接收和传送。调制解调器的接收器可以处理FEC为1/2、2/3和3/4的QPSK信号和FEC为2/3和5/6的8PSK信号。传送时，只有FEC=1/2的QPSK信号可用。传送到终端用户所用天线为卡塞格伦型（Cassegrain type）。 〖结论〗 那么，Ka波段就是卫星通讯的未来吗？是，也不是。说是，因为我们不断地需要越来越宽的宽带信号，而较低的波段利用殆尽。Ka波段在已有的卫星方位上为我们提供了额外的频率范围。说不是，因为比Ku波段，尤其是C波段它更受天气所影响。所以，除非所选的世界区域天干气燥，将数字电视转发器从较低的波段移到Ka波段会是非常冒险的一步。 (特别感谢深圳罗世刚老师寄赠杂志) 
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