Ka波段数字信道化体制宽带通信卫星链路预算

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【简说卫星链路预算】卫星中继数据链链路预算

【简说卫星链路预算】卫星中继数据链链路预算链路预算的目的和作用卫星链路预算的目的和作用,简单的讲就是帮助新用户经济合理地选配收发站的硬件配置,协助老用户确认改变线路的可行性,给出合理性建议,即做到少花钱多办事、不多花冤枉钱。

什么时候需要链路预算下面以新用户组建卫星网为例说明什么时候需要用到链路预算。

1、首先用户根据实际情况及需求选定网络结构由于目前甚小口径终端VSAT的迅猛发展、普及,使得VSAT 一词几乎成了卫星通信的代名词。

一般小于4.5m天线的地面站被认为是VSAT站,但在VSAT网中有时中心站HUB的配置又很高(天线:6m-20m),可能是大、中型站,因此也难怪人们提到卫星通信就自然地认为是VSAT系统。

VSAT网络有如下几种结构,通常网络越复杂,投入的成本越高,租用的卫星带宽越多。

2、既已选定网络结构,下面该选择通信卫星和工作频段了卫星的选择主要是看朝向卫星方向有无遮挡及卫星覆盖是否满足要求。

由于目前几大卫星制造商所制造的卫星从性能指标上基本相差不大,针对中国区域的卫星覆盖也大同小异,且不同卫星的对比测试较难实现相同的测试条件,故即使测试,结果也并不能说明问题――孰优孰劣,因此说对卫星的选择很大一部分是由市场因素决定的。

工作频段的选择主要看业务形式。

C波段的主要优势就是不易受降水影响,缺点就是天线口径较大,Ku波段则正好相反。

故对通信保障要求严格,系统可用度要求高的业务应尽量选择C波段,如防洪、抢险、救灾等应急及机要通信,越是下雨越是需要保障通信。

对于系统可用度要求不高,但对于便携性、灵活性要求高,如SNG、动中通等业务则宜选用Ku波段。

3、用户初步接触设备商提出要求,设备商提供组网配置建议4、用户根据设备商建议向卫星公司提供相关信息,希望其提供有关链路预算有关信息包括:A、站址信息――发射、接收站的经纬度、海拔;B、载波信息――信息速率、调制方式、编码方式、接收门限、滚降系数等;C、用户期望信息――希望的天线的尺寸、功放大小、占用带宽等。

ka 波段卫星通信的上、下行频率

ka 波段卫星通信的上、下行频率波段卫星通信是利用卫星进行通信的一种方式。

根据频率的不同，波段卫星通信可以分为多个不同的频段。

下面是一些常见的波段卫星通信的上、下行频率。

1. L波段：L波段是指从1 GHz到2 GHz之间的频段。

在L波段中，常见的上行频率为1.5 GHz至1.8 GHz，下行频率为1.6 GHz至1.9 GHz。

L波段卫星通信具有较好的穿透性，适合用于海洋通信、军事通信等应用。

2. S波段：S波段是指从2 GHz到4 GHz之间的频段。

在S波段中，常见的上行频率为2.4 GHz至2.5 GHz，下行频率为2.5 GHz至2.6 GHz。

S波段卫星通信具有较好的强度和质量，适合用于数据通信、远程监控等应用。

3. C波段：行频率为5.925 GHz至6.425 GHz，下行频率为3.7 GHz至4.2 GHz。

C波段卫星通信具有较高的频率和波束，适合用于广播、电视传输等应用。

4. X波段：X波段是指从8 GHz到12 GHz之间的频段。

在X波段中，常见的上行频率为7.9 GHz至8.4 GHz，下行频率为10.7 GHz至11.2 GHz。

X波段卫星通信具有较高的穿透性和抗干扰能力，适合用于军事通信、GPS导航等应用。

5. Ku波段：Ku波段是指从12 GHz到18 GHz之间的频段。

在Ku波段中，常见的上行频率为14 GHz至14.5 GHz，下行频率为11.2 GHz至11.7 GHz。

Ku波段卫星通信具有较高的数据传输能力和抗干扰能力，适合用于宽带通信、互联网接入等应用。

6. Ka波段：见的上行频率为27.5 GHz至31 GHz，下行频率为18.3 GHz至21.2 GHz。

Ka波段卫星通信具有较高的数据传输速率和带宽，适合用于高清电视、卫星宽带等应用。

除了以上几个常见的波段，还有更高频段的Q/V波段等。

波段卫星通信的上、下行频率的选择主要是根据通信需求、技术成熟度和频谱资源等因素综合考虑的结果。

卫星通信系统中的链路预算分析

卫星通信系统中的链路预算分析在当今高度信息化的时代，卫星通信系统凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势，在通信领域中占据着重要的地位。

而链路预算分析则是卫星通信系统设计和性能评估的关键环节，它能够帮助我们确定系统是否能够满足预期的通信要求。

卫星通信系统的基本组成包括卫星、地球站以及连接它们的通信链路。

链路预算分析的主要目的就是评估在这些链路中，信号从发射端到接收端的传输过程中，其强度和质量的变化情况，从而判断通信的可行性和可靠性。

要进行链路预算分析，首先得了解几个关键的概念。

发射功率是指卫星或地球站发送信号时的功率大小。

这个功率值会直接影响信号的初始强度。

然而，信号在传输过程中会遭遇各种损耗，比如自由空间损耗。

自由空间损耗是由于信号在空间中传播时扩散导致的能量衰减，它与传输距离和信号频率密切相关。

传输距离越远、频率越高，自由空间损耗就越大。

除了自由空间损耗，还有大气损耗。

当信号穿过地球大气层时，会因为大气中的气体、水汽等因素而产生一定的衰减。

此外，还有天线增益和系统噪声等重要因素。

天线增益是指天线将信号集中或发散的能力，它可以增强或减弱信号的强度。

系统噪声则会干扰有用信号，影响接收端对信号的正确解调。

在计算链路预算时，我们需要将发射功率与各种增益相加，再减去各种损耗和噪声，从而得到接收端的可用信号功率。

如果这个功率高于接收灵敏度，即接收端能够正确解调信号的最小功率，那么通信链路就是可行的。

以一颗位于地球同步轨道的通信卫星为例。

假设卫星的发射功率为_____瓦，工作频率为_____GHz。

地球站的天线增益为_____dBi，卫星的天线增益为_____dBi。

自由空间损耗可以通过公式计算得出，大约为_____dB。

考虑到大气损耗约为_____dB，其他损耗（如馈线损耗、极化损耗等）共计_____dB。

系统噪声温度为_____K，噪声系数为_____dB。

通过一系列的计算，我们可以得到接收端的信号功率。

蓬勃发展中的Ka波段宽带卫星通信

信卫星Ｖａａ、Ｊｐｔｒｉｔ１ｕｉ，英国和阿联酋ｓｅ
宽带通信卫星Ｈｌｎ、ｙｈａ，法ｙａｓ２ａｓｔ１Ｂ国宽带通信卫星Ｅｔｌａｋ — ａ，以及ｕｅｓｔａｓｔ
２年起发射的３宽带移动通信卫星０１３颗ＩｒｔＦｎｓ。而未来三年发展Ｋ波段通ｍａａ５ａ
３多颗携带Ｋ波段有效载荷的商用通信卫星，其中包括Ｏａ美国５颗全Ｋ波段高清电视直播卫星Ｓａｅｙ１２ａｐｃｗａ，和ＤｉｃｒｅＴ／１，以及２Ｖ１１门２０颗全Ｋ波段宽带通信卫星ＷｉＢｕａｌｌｅｄ
较为集中的居民小区（营区）用户，不享有农村用户的价格优 Leabharlann ２ｌ２期ｏｏｏ年第
海外聚焦
１Ｓａｅ、ｐｃｗａｙ３ｏ
相关资讯还显示，从２１年１月至０００
２１年，全球预计发射携带Ｋ波段有效０４ａ
载荷的商用通信卫星也超过３颗，其中Ｏ
全Ｋ波段通信卫星多达９，包括美国ａ颗高清电视直播卫星ＤｒｃＴ４ｉＶ１及宽带通ｅ
◎ 谢丰奕
鉴于Ｋ波段频段内共用通信业务极为复杂，包括了静ａ
陕西省规范数字电视基本收视维护费标准
上进一步规范数字电视基本收视维护费收费行为，陕西省一＇
／．物价局９１Ｂ明确，原陕价经发（０６］８号文件规Ｊ月６２０４定的 “ 全省县城以上城市居民用户每主终端每月２元 ”，现明５确为：全省县城（含县城）以上城市用户每主终端每月２元。５

ka 波段卫星通信的上、下行频率

ka 波段卫星通信的上、下行频率波段卫星通信是一种通过卫星进行长距离通信的技术。

在波段卫星通信中，上行频率和下行频率是非常重要的参数。

在本文中，我将详细介绍KA波段卫星通信的上、下行频率。

KA波段是指Ku波段之上的一个频段。

Ku波段是一种高频段，主要用于定向卫星通信和广播电视传输。

而KA波段是Ku波段的一个扩展，用于提供更高的传输速率和更大的频谱资源。

KA波段卫星通信的上行频率范围是18.3GHz至31GHz，下行频率范围是19.7GHz至31GHz。

这个频段的特点是传输速率高，频谱资源丰富，可以支持更多的用户同时通信。

因此，KA波段卫星通信在卫星互联网、高清视频传输、云计算等领域有广泛的应用。

在实际的卫星通信系统中，上、下行频率的分配是非常重要的。

上行频率用于地面站向卫星发送信号，而下行频率用于卫星向地面站发送信号。

只有正确的分配频率才能保证卫星通信的稳定和可靠性。

在KA波段卫星通信中，上行频率通常是19.7GHz至20.2GHz。

这个频段的特点是传输速率高，信号质量好，可以支持大容量的数据传输。

因此，它在卫星互联网、视频传输等领域有广泛的应用。

下行频率通常是29.5GHz至30GHz，在KA波段卫星通信中也非常重要。

这个频段的特点是传输速率高，覆盖范围广，可以支持大容量的数据传输。

因此，它在卫星互联网、视频传输等领域也有广泛的应用。

为了确保卫星通信的可靠性，上、下行频率需要进行合理的分配。

通常情况下，上行频率和下行频率之间需要有一定的间隔，以避免信号干扰。

此外，还需要考虑卫星的轨道位置，地球的大气层等因素，以保证信号传输的稳定和可靠。

总之，KA波段卫星通信的上、下行频率是卫星通信系统中非常重要的参数。

上行频率范围是18.3GHz至31GHz，下行频率范围是19.7GHz至31GHz。

正确的分配和合理的使用这些频段，可以提供高速、稳定的卫星通信服务。

在未来，随着通信技术的发展和卫星资源的增加，KA波段卫星通信将会有更广阔的应用前景。

Ka频段卫星通信链路计算

Ka频段卫星通信链路计算摘要：从卫星通信天线原理着手，通过信号传输路径分析，计算卫星通信上下行链路C/T。

关键词：卫星通信天线原理链路计算引言：卫星通信就是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信。

卫星通信能很好地满足互联网宽带接入、应急通信及远程教育等领域的宽带多媒体业务通信需求，具有广阔的市场前景。

一、卫星通信天线组成及原理1、天线射频系统组成天线射频系统主要由天线分系统、LNA（低噪声放大器）分系统、TWTA（行波管功率放大器）分系统、BDC（下变频器）分系统和BUC（上变频功率放大器）分系统组成。

图1-1 系统组成框图2、天线原理天线分机在伺服控制分机的控制下保证高精度指向目标卫星，接收卫星下行信号，发射上行信号。

天线的作用就是用来发射和接收电磁波能量。

当天线工作在发射状态时，高功放输出的信号经馈线系统传输到频谱复用网络，由网络进入馈源喇叭，由喇叭向副反射面发射，经副面一次反射和主面二次反射后形成平行波束向空中目标发射，当空中目标为卫星时，则天线向卫星发射能量，天线的轴线方向就是电磁波发射方向。

同理，当天线工作在接收状态时，从卫星发射的信号能量经天线主面和副面的二次反射后汇集到馈源的焦点处，被馈源喇叭接收并经过频谱复用网络传输到低噪声放大器（LNA），这样从卫星发射的被天线主面所截获的所有电磁波能量均被接收下来，并全部传输给LNA。

二、链路计算1、天线增益天线增益计算公式为：其中η为天线总效率，其计算公式是：η=η1η2η3η4η5η6η7η8η9式中：η1——天线口面照射效率η2——副面截获效率η3——主面漏失及绕射效率η4——表面公差效率η5——馈源系统插损效率η6——交叉极化效率η7——支杆遮挡效率η8——反射损耗效率η——天线效率总。

表2-1 天线效益估算表2、地面站性能指数G/T值G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。

其中G为接收天线增益，T为接收系统噪声性能的等效噪声温度。

ka频段是什么意思ka波段和ku波段区别

ka频段是什么意思ka波段和ku波段区别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。

一、ka频段是什么意思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。

二、ka波段和ku波段区别Ka波段大致上的频率范围是30／20GHz。

Ka频段具有可用带宽宽，干扰少(干扰不一定少)，设备体积小的特点。

因此，Ka频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频段的缺点是雨衰较大，对器件和工艺的要求较高。

在Ka频段频音下，Ka用户终端的天线尺寸主要不是受制于天线增益，而是受制于抑制来自其它系统干扰的能力。

KU波段是直播卫星频段，它有很多优点：1、KU波段的频率受国际有关法律保护，并采用多馈源成型波束技术对本国进行有效覆盖；2、KU波段频率高，一般在11.7-12.2GHz之间，不易受微波辐射干扰；3、接收KU波段的天线口径尺寸小，便于安装也不易被发现；4、KU频段宽，能传送多种业务与信息；5、KU波段下行转发器发射功率大（大约在100W以上），能量集中，方便接收。

其缺点如下：1、KU波速窄，方向性强，因此安装调试过程要认真细致，对噪点明暗和拉横条现象要特别注意，接收信息往往就在它们的附近（或正下或左右）。

2、KU波段的雨衰耗较大，如果安装调试时没有考虑雨衰现象，会使接收机输入达不到或超过门限点时，接收机会出现噪波输出（模拟信号）或中断输出（数字信号）。

卫星链路预算方法

自中央、各省广播电视节目上卫星传输以来，许多电视台都配置了车载式卫星上行站。

车载式卫星上行站是把采集到的视频和音频信号进行数字压缩处理后再进行卫星传送的电视采集系统，该系统尺寸、重量、造价都比固定上行站大大减小。

通信卫星传送同传统的微波传送方式相比，避免了城市高大建筑物的阻挡，打破了传统对应用地形和区域的限制，能更快，更方便地转播重要的以及突发性新闻事件。

固定式卫星上行站一般采用大口径的发射天线，链路有较大的余量，而车载式上行站，天线直径一般不大，又多采用Ku波段工作频率，链路余量不大，在不同的地点采用多大的发射和接收天线，进行链路预算就显得十分必要。

本文提供一个简单的使用Excel 对链路进行预算的方法。

当今21世纪是信息时代，尤其是无纸化办公的推广，使得计算机应用广泛。

微软办公套件软件功能强大，涉及日常工作的方方面面，加上对系统要求不高，兼容性强，因此已经几乎是所有计算机的标准配置。

Excel就是微软办公套件中的制表软件，它具有兼容性强，操作简便等特点，目前已具有龙头制表软件的趋势，其他制表软件都要向它兼容。

因此我这次选用Excel来进行链路预算。

微软办公套件软件对于初学者来说，仅仅只有其中的宏概念不太好理解，但是此次并没有涉及宏，因此对于如何建立表格，如何设计计算公式等不再赘述，我们只是谈谈具体上下行链路的预算方法。

系统整体框图如下，为节省存储空间和传输带宽，我们要在电视节目源端进行信源编码，在传输之前进行信道编码。

编码：MPEG-2在系统和传送方面作了详细的规定，特别适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为SDTV和HDTV的编码标准。

视频信号和音频信号输入至编码器，进行MPEG-2压缩编码，输出MPEG-2 DVB码流信号。

较常见的两种MPEG-2压缩编码方式为4：2：2和4：2：0。

相比较，4：2：2方式比4：2：0方式具有较高的图像质量，但信号码率也高，适用于须经多次编码的信号。

Ka频段宽带通信卫星系统频轨资源使用研究

一
８９个宽点波束和８个可移动高容量波束实现频率的复用和
全球覆盖。
（４）大容量
丰富的频率资源与多点波束的组合运用，使得Ｋａ宽带
卫星通信系统的容量得到数十倍甚至百倍以上的提高。例如，
Ｅｕｔｅｌｓａｔ公司Ｋａ — Ｓａｔ卫星系统容量为７０Ｇｂｔｉ／ｓ，欧洲Ｏ３ｂ星座，由１６颗ＭＥＯ卫星组成，星座容量达１６ＯＧｂｉｔ／ｓ。美国
（３）多点波束
为了满足日益增长的通信带宽需求，Ｋａ宽带卫星通信系统普遍采用多点波束、空分复用来扩展系统通信容量。Ｋａ
宽带卫星通信系统的点波束数量不断增加。如Ｅｕｔｅｌｓａｔ公司的Ｋａ — Ｓａｔ配置了８２点波束，Ｖｉａｓａｔ公司Ｖｉａｓａｔ－１卫星具有７２个点波束，Ｉｎｍａｒｓａｔ公司的Ｉｎｍａｒｓａｔ－５则是通过
Байду номын сангаас
（１）频带宽
卫星通信经过多年的发展，目前Ｌ、Ｓ、Ｃ、Ｋｕ等频段资源基本枯竭。Ｋａ频段分配给卫星通信可用频率资源为３５００ＭＨｚ，远远大于Ｃ、Ｋｕ频段的８００ＭＨｚ带宽。这样，即使在信道调制方式不变的前提下，卫星通信系统容量也能提高数倍、十数倍甚至数十倍。
因而它成为ＨＴＳ的主体。技术进步推动了Ｋａ频段宽带多媒

第五代海事卫星宽带系统详解

为解决移动用户越来越大的宽带需求，国际海事卫星组织投资12亿美元建设了第五代Ka 频段卫星移动宽带网络，为用户提供一种独特的全球高速移动宽带业务Global Xpress 。

文章主要介绍了第五代海事卫星Ka 系统的发展背景、特点及优势，并结合越来越多的全球化新闻报道应用提出了一些思考。

移动卫星通信 Ka 频段 Global Xpress 全球新闻报道国际海事卫星组织（暨INMARSAT ）1979年成立，承担着国际海事组织和国际民航组织在船舶、飞机的遇险安全通信任务，并通过各个国家自行建设的海事卫星关口站，为政府的国际搜救部门提供遇险和安全卫星通信。

经过37年的发展，随着技术的不断演进，该卫星系统已经发展到了第五代，所提供的业务包括遇险安全和商用宽带卫星网络，全面为海、陆、空等移动用户提供卫星宽带通信和信息服务。

今天海事卫星拥有并运营着全球庞大的卫星通信网络之一，运营着13颗同步轨道卫星，可以向南极、北极83°以内的区域提供电话、传真和宽带数据通信，为30多万台卫星终端提供网络服务和应用。

一海事卫星发展历程海事卫星是美国通信卫星总公司20世纪70年代中期研制成功的新型通信工具。

它类似于国际通信卫星系统，位于赤道上空35800km 的同步轨道上，每颗卫星的覆盖区域比地球表面的1/3还大，所以在太平洋、印度洋、大西洋上空等间隔地配置三颗国际海事卫星，就基本上可以实现全球卫星通信。

1976年，以美国通信卫星公司（COMSAT ）为首的四家通信公司组成的美国海事卫星机构先后向世界三大洋上空发射了三颗海事卫星（MARISAT ），同时又在美国的东西海岸分别建成一个地面站，并于同年7月开始向大西洋、太平洋海域提供海事卫星通信服务。

为实现全地面站（YAMAGUCHI ）。

该站于1978年开始向印度洋海域的船舶提供海事卫星通信业务，接着美国的绍斯伯里（SOUTHBURY ）和圣保拉（SANTAPAULA ）地面站分别在大西洋和太平洋区投入运行，至此在世界上诞生了一个由三颗卫星，三座地面站及若干船站组成的全球性海事卫星通信系统，海上通信一举跨入了崭新的卫星通信时代。

ka波段频率范围

ka波段频率范围KA波段是指频率范围在26.5-40GHz之间的电磁波段，属于微波频段。

它是一种高频率的无线电信号，具有高速数据传输和低延迟的特点。

KA波段目前被广泛应用于卫星通信、飞机上网、高速列车通信等领域。

一、KA波段的基本概念1.1 KA波段定义KA波段是指频率范围在26.5-40GHz之间的电磁波段，属于微波频段。

它是一种高频率的无线电信号，具有高速数据传输和低延迟的特点。

1.2 KA波段应用领域KA波段目前被广泛应用于卫星通信、飞机上网、高速列车通信等领域。

其中，卫星通信是KA波段最主要的应用领域之一。

二、KA波段与其他微波频段的区别2.1 KA波段与Ku波段的区别Ku波段是指频率范围在12-18GHz之间的电磁波段，也属于微波频段。

与KA 波相比，Ku 波具有更长的传输距离和更好的穿透能力，但传输速率相对较慢。

2.2 KA波段与C波段的区别C波段是指频率范围在4-8GHz之间的电磁波段，也属于微波频段。

与KA 波相比，C 波具有更强的穿透能力和更远的传输距离，但传输速率较慢。

三、KA波段应用领域3.1 卫星通信KA波段在卫星通信领域得到广泛应用。

由于其高速数据传输和低延迟的特点，KA 波可以实现高质量、高可靠性的卫星通信服务。

目前，多个国家和地区正在开展卫星通信项目，其中大部分采用了 KA 波。

3.2 飞机上网KA波也被广泛应用于飞机上网领域。

通过 KA 波技术，乘客可以在飞行中享受到高速稳定的网络连接服务。

目前，多家航空公司已经推出了 KA 波上网服务。

3.3 高速列车通信KA波还可以应用于高速列车通信领域。

通过 KA 波技术，列车可以实现高速数据传输和精准定位服务。

目前，多个国家正在开展高速列车通信项目，其中大部分采用了 KA 波。

四、KA波段的发展趋势4.1 高速数据传输随着互联网和物联网的快速发展，对高速数据传输的需求越来越大。

KA波具有高速数据传输和低延迟的特点，未来将得到更广泛的应用。

卫星链路预算初步通俗解析(中)

等。
Ｓ啦是指其在ＧＴ０ＢＫ时的值。Ｆ／＝ｄ／
同样如用Ｐ代表地面站天线馈源口
的发射功率，Ｇ来表示发射天线增益，
则ＥＲＰ的表达式同上是一样的，表示Ｉ了地面站发射系统的能力。
２１２ＧＴ．．，
２２－卫星接收天线单位有效面积增益
卫星链路预算初步通俗解析（）中
文一刘军
２有关链路预算的几个重要概念及公式键：ＥＲＰ／Ｉ、ＧＴ、ＳＤ。Ｆ
由于公式是死的，带入公式进行数
学计算的过程毕竟是一个简单的过程，关键是对带入的各项式有关概念的理解及灵活掌握，这才是最应掌握的。
故Ｃ频段地面站选址时天线仰角不得低
Ｇ为天线增益，Ｔ为卫星接收系统
Ｇ＝等ｚ罟
和波长有关的函数。
于５，Ｋｕ段地面站天线仰角不得低。频天线噪声大小可以用噪声温度来为ｄ／。ＢＫ品质因数ＧＴ／是指接收天线增益与接收系统总的等效噪声温度之比；
输入功率为ＰＧｓ的全向辐射器也可
以产生同样大小的通量密度，故ＰＧｓ就是有效全向辐射功率，即：
ＥＩ＝ＰｓＲＰＧ
・
通常ＥＲ用ｄ表示，ＩＰＢ
即［ＩＰ＝Ｐ】【】ｄＷＥＲ】【ｓ＋ＧＢ
阳系噪声、宇宙（河系）噪声、大气银噪声及降雨噪声和来自于地面的噪声
噪声等效带宽总是大于由幅频曲线定义的－ｄ３Ｂ带宽（Ｂ），一般经验

ka波段波长

ka波段波长
KA波段是指波长在20至40厘米之间的无线电频段。

在无线
电通信和无线电天文学中，KA波段是很常用的频段之一，被
广泛用于卫星通信、雷达系统、航空通信和干电磁测量等领域。

KA波段的波长范围为20-40厘米，对应的频率范围为12.5-
6.25 GHz。

由于波长较短，KA波段拥有较高的传输带宽和较
好的穿透能力。

因此，KA波段在无线通信中被广泛用于高速
宽带通信和数据传输。

例如，卫星通信中的高速宽带互联网以及无线宽带接入设备通常采用KA波段进行通信。

在航空通信领域，KA波段也被广泛应用于卫星通信和机载雷
达系统。

航空航天卫星通信系统通常使用KA波段进行数据传输，提供高速可靠的通信能力，包括航空器与地面的通信、航天器与地面的通信等。

而在机载雷达系统中，KA波段的高频
特性可以提供高分辨率和强大的探测能力。

此外，KA波段还有干电磁测量的应用，特别是在测量地球大
气层中水汽含量、温度和风场等参数方面。

科学家利用KA波段的高频特性，可以通过测量大气层中的微弱无线电信号的相位和幅度来获取相关的物理参数，从而实现对大气层的观测和研究。

总之，KA波段是一个重要的频段，在无线通信、雷达系统、
航空通信和干电磁测量等领域起着重要作用。

其较短的波长使得KA波段具有高传输带宽和较好的穿透能力，适用于高速宽带通信和数据传输。

同时，由于高频特性，KA波段还可以用
于高分辨雷达系统和地球大气层的干电磁测量。

因此，在无线电通信和无线电天文学中，KA波段广泛应用于各种应用场景中，为人们的生活和科学研究提供了便利。

卫星通信系统的链路预算与设计

卫星通信系统的链路预算与设计小绿的公司最近接到了一个任务，需要设计一款卫星通信系统。

这款系统需要完成两个任务：第一，快速且准确地传输数据；第二，确保信号在传输过程中不会中断。

然而，在设计这样一个复杂的系统之前，小绿需要先确定一个非常重要的因素：链路预算。

什么是链路预算？链路预算是一个针对卫星通信系统的数学计算过程，用于确定太空中的通信链路所需的信号功率和灵敏度。

通俗地说，链路预算就是设计卫星通信系统所需遵循的一系列规则，以确保信号质量稳定。

在确定这些规则之前，我们需要了解的是什么因素会影响卫星传输的信号质量。

卫星通信系统的一个主要考虑因素就是能量损失。

通信信号在传输过程中会有一定的损耗，因此接收方必须有足够的信号灵敏度来接收到传输的信号。

这是一个至关重要的因素，因为信号灵敏度决定了你需要多少能量才能让信号在传输中不被中断。

在建立链路预算之前，我们还需要考虑其他因素，例如通信信号的频率、带宽、衰减、散射等。

这些因素会影响能够传输的信号范围，因此必须在链路预算中得到考虑。

卫星通信系统的设计现在，我们已经知道了链路预算的重要性。

接下来，我们需要了解如何将上述因素应用于卫星通信系统的设计。

1. 频率和波长选择卫星通信系统使用的频率和波长对信号传输的影响非常大。

通常情况下，卫星通信系统会使用一个频段。

在选择频段时，我们需要考虑信号在传输过程中可能遇到的障碍物，比如大气层中的水汽等。

频率和波长也会影响到信号的传播范围。

在选择频段的过程中，我们需要考虑信号的传输距离和带宽的平衡。

2. 带宽选择带宽是指信号所占用的频率范围。

带宽越宽，信号能够传输的信息就越多。

但是，带宽越大，信号的传输距离就越短。

在确定链路预算时，我们需要找到一种平衡，以便在带宽和传输距离之间实现最优的折衷。

3. 功率预算卫星通信系统中所需的功率是一个关键参数。

功率越高，信号能够传输的距离就越远，但是需要更多的能量来驱动电路。

在确定链路预算时，我们必须找到一种平衡，以使得信号能够传输到达，同时不消耗过多的能量。

数字载波的链路预算（转载）

数字载波的链路预算（转载）数字载波的链路预算设计卫星通信线路时，通常先选定通信卫星和工作频段，根据卫星转发器的性能参数和用户需求，选择系统所用的天线口径、调制和编码方式，然后通过链路计算，验证所设计线路的可行性与合理性。

合理的设计应保证系统略有余量，同时使系统所占用的转发器功率资源与带宽资源相平衡。

如果链路预算结果表明，在功率与带宽相平衡时所得的系统余量过大或不足，可以改变天线口径，或调制、编码参数，对系统进行优化。

考虑到目前的话音、数据通信和电视广播的主流是数字化，这里只介绍数字载波的链路预算表。

表中列举了几种不同类型的业务，它们共用一个36MHz带宽的C波段转发器。

载波带宽计算载波带宽时，通常按下式先从被传输的信息速率、纠错码率和调制方式，求出符号速率。

符号速率 = （信息速率 / FEC编码率 / R-S编码率）* 调制因子如果有报头的话，应将其计入信息速率中。

前向纠错(FEC)编码率通常为1/2、2/3、3/4、5/6和7/8，Reed-Solomon编码率常用188/204。

BPSK、QPSK、8PSK和16QAM的调制因子分别为1、1/2、1/3和1/4。

载波噪声带宽和占用带宽的取值应分别为符号速率的1.2倍和1.4倍。

部分设备商强调其调制波的占用带宽可压缩到符号速率的1.35倍甚至1.3倍，但通常不被卫星操作者所接受。

在链路预算中，载波噪声带宽将被用于计算C/T、C/N和E b/N0之间的关系，占用带宽将被用于决定载波工作频率，以及计算载波的输出和输入回退量。

输出和输入回退通信转发器的功放级多采用行波管放大器(TWTA)或固态功率放大器(SSPA)。

这两种放大器在最大输出功率点附近的输出/输入关系曲线为非线性。

多载波工作于同一个转发器时，为了避免非线性放大器产生的交调干扰，必须使使放大器工作在线性状态。

这时，整个转发器的输出功率远低于最大功率。

采用TWTA的转发器在线性工作状态时的输出功率，通常比最大功率低4.5dB。

Ka频段需要的带宽

Ka频段需要的带宽随着全球连接需求的增长，许多卫星通信(satcom)系统日益采用Ka频段，对数据速率的要求也水涨船高。

目前，高性能信号链已经能支持数千兆瞬时带宽，一个系统中可能有成百上千个收发器，超高吞吐量数据速率已经成为现实。

另外，许多系统已经开始从机械定位型静态抛物线天线转向有源相控阵天线。

在增强的技术和更高集成度的推动下，元件尺寸得以大幅减小，已能满足Ka频段的需求。

通过在沿干扰信号方向的天线方向图中形成零位，相控阵技术还能提高降干扰性能。

下面将简要描述现有收发器架构中存在的一些折衷选项，以及不同类型的架构在不同类型的系统中的适用性。

本分析将分解介绍卫星系统的部分关键技术规格，以及如何从这些系统级技术规格获得收发器信号链层各组件的规格。

从系统级分析向下分解技术规格从宏观层面来看，卫星通信系统需要维持一定的载噪比(CNR)，此为链路预算计算的结果。

维持该CNR可以保证一定的误码率(BER)。

需要的CNR取决于多种因素，如纠错、信息编码、带宽和调制类型。

确定CNR要求之后，就可以依据高层系统要求向下分解得到各个接收器与发射器的技术规格。

一般地，首先得到的是收发器的增益-系统噪声温度(G/T)品质因数和发射器的有效全向辐射功率(EIRP)。

对于接收器，要从G/T得到低层接收器信号链规格，系统设计师需要知道天线增益和系统噪声温度，该值为天线指向与接收器噪声温度的函数，如等式1所示。

基于此，可以用等式2得到接收器温度。

然后可以用等式3计算接收器信号链的噪声指数：获知接收器噪声指数以后，可以进行级联分析，确保信号链是否符合这些必要技术规格的要求，以及是否需要进行调整。

对于接收器，首先基于接收器的距离（地到卫星或卫星到地的距离）和接收器灵敏度确定需要的EIRP。

获知EIRP要求之后，需要在发射信号链的输出功率与天线增益之间做出折衷。

对于高增益天线，可以减小发射器的功耗和尺寸，但其代价是增加天线尺寸。

EIRP通过等式4计算。

宽带卫星通信数字信道化技术

宽带卫星通信数字信道化技术宽带卫星通信数字信道化技术宽带卫星通信数字信道化技术[摘要]随着科技的发展，多年来，宽带卫星通信技术已经由开始的为有限地面站提供主干链路的自治通信系统发展为现在的大型网络系统的节点，这一发展可谓是巨大的进步。

通信卫星在技术和结构等方面进行了很大的变化，在经过一系列的改变和调整之后，宽带卫星通信技术形成了多任务、多波束、多频段和多种信道规划等复杂性的特点。

随着宽带卫星的这些复杂性和新特点的出现，卫星制造商和运营商对于卫星的通用性和灵活性的要求也越来越高，他们一方面降低卫星制造和运营的成本，另一方面又增加通信容量，减少运营花费来实现经济利益的最大化。

[关键词]宽带卫星通信;数字信道化目前来说，透明弯管有效载荷仍为大多数的卫星通信系统提供技术保障，它所具有的灵活性和对物理层不具有很固定的依赖关系是人们选择使用它的一个很大的技术优势。

但是迄今为止，只有少数的卫星通信系统采用了再生有效负荷，原因是卫星制造商和运营商承担的造价和风险太高。

因此，研发出具有透明有效载荷的灵活性和再生有效载荷的高容量双重特性的卫星有效载荷就显得很有必要。

在发展期间，我们发现数字信道化有效载荷可以利用数字信道化技术在数字域中实现信道复用、信道交换等功能，以此达到任意子信道从任意输入波束到任意输出波束的路由过程，或者是跨频段路由的目的。

所以我们可以做一个大胆的猜想，数字信道化有效载荷将会成为下一代卫星通信的有效载荷，而数字信道化技术也将成为下一代卫星通信星载交换的关键技术。

1 数字信道化通信卫星的发展现状数字信道化卫星有效载荷具有的灵活性和可以提高系统容量的特点使它成为了新一代的卫星有效载荷。

而在一些商用和军事卫星通信系统中，也大多采用数字信道化技术，而且也掌握了卫星有效载荷设计中的关键和核心技术。

在数字信道化技术中，不但有灵活的.交换功能，还可以提高卫星通信系统的容量。

但是随着科技的发展和时代的进步，人们对于数字信道化通信卫星的要求也越来越高，由此提出了一种“非均匀带宽”的概念来构建相应的数字信道化器结构。

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（）上海航天电子技术研究所，上海２０１１０９对Ｋａ波段数字信道化技术体制的宽带通信卫星的通信链路进行了预算。在地球同步轨道宽带通信摘要：卫星的两个移动用户的返向链路应用场景中，针对Ｋ根据国际电联（最新（发布ａ波段的雨衰问题，ＩＴＵ－Ｒ）２０１５年）给出了上下行链路的雨衰预测值；针对数字信道化体制的建议书建立并实现了完整的雨衰预测模型和计算软件，下突出的互调干扰问题，有别于现有透明转发器根据功率回退值的工程计算方法，采用转发器噪声功率比（ＮＰＲ）指标对互调干扰噪声进行了量化计算。给出了返向上下行链路和复合链路预算的过程和完整预算结果，在获得通／符合实际情况。所提方法有较高的工程参考价值。信速率２０Ｍｂｓ时复合链路余量为１．９６ｄＢ，）；链路余量关键词：链路预算；Ｋａ波段；数字信道化；上行链路；下行链路；雨衰；互调干扰；噪声功率比（ＮＰＲ中图分类号：ＴＮ９２７．２２文献标志码：Ａ：／ＤＯＩ１０．１９３２８．ｃｎｋｉ．１００６１６３０．２０１７．０６．００８－ｊ
５０（）文章编号：１００６１６３０２０１７０６００５００８－－－
上海航天ＡＥＲＯＳＰＡ６期
Ｋａ波段数字信道化体制宽带通信卫星链路预算
张甜甜，陈龙，袁卫文，武文权
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