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Ka 频段高通量高轨运行的“超级卫星”: 中星 16 号卫星


发布时间:

2023/04/03

中星16号卫星,又称实践十三号卫星,是中国高轨道高通量通信卫星,也是中国首颗(目前仅一颗)Ka频段高通量卫星。

  中星16号卫星,又称实践十三号卫星,是中国高轨道高通量通信卫星,也是中国首颗(目前仅一颗)Ka频段高通量卫星。

  值得一提的是,中星16号卫星的高通信总容量超过了我国之前所有通信卫星容量的总和,可以说带动了中国卫星通讯技术的大飞跃。

  当时,这一卫星的发射过程涉及到了电推进技术,这也是我国首次采用电推进技术的高轨卫星,可以说是高轨卫星领域的革命性技术突破,这也意味着我国卫星激光通信技术已达到世界前端水平。

  实际上,根据不同波段频率,卫星连接可分为L频段、Ku频段和Ka频段。所谓「Ka频段」(Ka band),又称30/20 GHz波段,属于电磁频谱微波波段的一部分,频率范围为26.5-40GHz。

  Ku频段(K-under band)频率为:下行10.7-12.75GHz,上行12.75-18.1GHz。可见,相比Ku频段,Ka频段频率更高。因此,在口径相等的情况下,Ka频段天线的指向性更好,接收到的邻星干扰更少,因此系统性能相对较高。

  基于此,首次应用Ka频段多波束宽带通信系统的中星16号卫星的信息传送能力有大幅度提升,通信总容量超过20G。

  正因为上述特点,这颗卫星被称为“超级卫星”。

  随着商业航天和5G时代的到来,卫星的频率资源日益紧张,用户对数据传输的带宽和速度要求越来越高,这迫使卫星制造和运营商寻找、

  开发更高的无线通信频段来满足新的需求,Ka波段开始更多的进入人们的视野。

  这一频段的特点有三,可用带宽宽、干扰少、设备体积小。因此,这一频段可适合于高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视(HDTV)、个人卫星通信等领域。

  Ka波段特点:

  与S、C、X等传统卫星通信频段相比,Ka波段具有以下特性:

  可用频带宽,吞吐量高

  如图1所示,Ka波段范围比其他频段更宽,具有吞吐量高的特点,可以提供更宽的频谱资源以实现更多的数据传输。

  XLF05A Ka便携智能终端

  XLF05A是等效0.5m口径、Ka频段的便携式、高度集成的全自动智能化卫星通信终端,采用Ka频段天线,内部集成卫星通讯调制解调器、射频收发组件、无线路由器等,自动跟踪并连接中星16号高通量卫星,用户可摆脱地面网限制,享受高达10Mbps(下行)/6Mbps(上行)的飞速网络体验。

  设备内部搭载惯性导航、磁航向、GPS/BD接收、信号接收机,采用扭矩强大的直流无刷电机,配合智能搜索算法,快速准确跟踪到目标卫星。设备采用精密谐波减速机,并具备自锁功能,确保恶劣环境的高跟踪精度。

  简单易用,功能可靠,接入网络后,提供高性能,不间断的通讯能力,适合高清视频流、高容量数据传输、战术或应急通讯等各类应用。

  相较于低频段而言,Ka波段开发启用的时间更晚,因此频率资源相对没有那么拥挤。如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波段的可用带宽可达到3500MHz。

  从申请频率许可的角度而言,低频谱已被大量开发,新的商业卫星公司进入需要与相应的主体进行频率协调,获得通行权。虽然Ka波段频率的使用可能也需要协调,但至少避免了传统频段的拥挤和饱和。

  雨衰大

  除了通信频带宽、终端体积小等显著优势外,Ka波段也存在一定的不足,由于频率高、波长短,绕过障碍物的能力较差,受云层、降雨、雾霾等天气影响较为明显,给多降雨地区Ka波段的使用带来了一定难度。为了在雨天/阴天也能满足正常的数据容量需求,往往需要接收比实际需要更多的容量,以补偿被削弱的信号。

  Ka波段在通讯卫星中的应用

  基于Ka高频段吞吐量高,数据传输量更大的特点,能够使通信卫星为终端消费者提供低延时、高速率的数据连接服务,从本世纪初开始通信卫星运营商开始加大对Ka波段的投资,建造发射一系列Ka波段卫星。

  与其他工作频段的通信卫星一样,Ka波段通信卫星主要面向的市场是地面通信网络覆盖不到的区域,作为地面通信网络系统的补充。主要应用场景包括:偏远地区的语音短信服务、海上/机上互联网连接服务、社区互联网服务、应急通信、电视广播服务、物联网数据传输、公司机构内网等。

  星联天通在Ka频段上已全部布局,期待与合作伙伴携手,为各地移动应急提供通信保障。

  星联天通Ka频段产品介绍

  XLF05A Ka便携智能终端

  XLF05A是等效0.5m口径、Ka频段的便携式、高度集成的全自动智能化卫星通信终端,采用Ka频段天线,内部集成卫星通讯调制解调器、射频收发组件、无线路由器等,自动跟踪并连接中星16号高通量卫星,用户可摆脱地面网限制,享受高达10Mbps(下行)/6Mbps(上行)的飞速网络体验。

  设备内部搭载惯性导航、磁航向、GPS/BD接收、信号接收机,采用扭矩强大的直流无刷电机,配合智能搜索算法,快速准确跟踪到目标卫星。设备采用精密谐波减速机,并具备自锁功能,确保恶劣环境的高跟踪精度。

  简单易用,功能可靠,接入网络后,提供高性能,不间断的通讯能力,适合高清视频流、高容量数据传输、战术或应急通讯等各类应用。

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