有效的Ka波段移动卫星信道综合模型研究
Ka频段+HTS卫星系统以及发展前景
072Ka频段HTS卫星系统以及发展前景+ 苏玉良 中海油信息科技有限公司李庆安 休斯网络技术(北京)有限公司一、HTS卫星的基本概念：High Throughput Satellite 卫星（高吞吐量）卫星， 是新一代通信宽带通信卫星的统称，通常情况下，一个HTS卫星具有以下特征：多波束覆盖、对卫星划分频率的重复使用是HTS卫星提高吞吐容量的主要方法，在相同的划分频率范围内，该卫星载荷的吞吐量至少是传统FSS卫星的两倍以上（经常为许多倍），一般为20倍到50倍。
使用Ka频段或者Ku频段，但新的卫星已经不会使用Ku 频段，由于与FSS卫星的轨位协调问题。
（将来使用其他它频段）。
卫星容量覆盖特定的较小地面区域，因此显著增加了下行卫星功率。
采用新一代的宽带卫星通信关口站和终端小站技术，支撑数十万套用户终端的高吞吐量通信需求。
整个卫星地面通信系统对IP应用尤其是宽带IP应用应有全方位的无缝支持。
图1 传统卫星的大波束和HTS卫星的多点波束二、HTS卫星的系统结构：由于现在的宽带通信业务流基本为非对称传输，因此HTS卫星的基础架构也是非对称的，弯管型透明传输的HTS卫星为星型组网结构；星上配置处理和路由子系统的HTS卫星可以支持星状、网状或者树状拓扑结构。
HTS卫星双向链路分为前向链路和回传链路，前向链路将业务数据从关口站传输给用户端，也称为出向信道；回传链路将业务数据从用户端传输回关口站，也称为入向信道。
Ka 频段的天线增益显著增强，因此用户端设备更加小型化。
Ka 频段存在的传播问题，可以用先进的技术体制比如自适应编码调制技术等克服。
HTS卫星系统最重要的参数为系统容量，也划分为前向容量和回传容量，由于要为用户提供更高的下载速率，前向容量应该比回传容量预先设置的更高。
考虑到可用频谱的限制，为有效提高系统容量，HTS卫星通常采用频率重复使用的多点波束覆盖设计，对需要覆盖的区域使用由系列微小六角点阵组成的圆形点波束进行，相邻圆型点波束之间有部分区域重叠交叉，这样的设计将最大限度地利用星体天线的性能，并根本性地改善了卫星空中接口的性能（下行功率和上行灵敏度）、增加系统容量。
ku ka波段
ku ka波段一、概述ku ka波段是指无线电频谱中的一种频段，其频率范围为12 GHz至18 GHz。
在无线通信领域，ku ka波段被广泛用于卫星通信、雷达和无线宽带等应用中。
本文将详细介绍ku ka波段的特性、应用和发展趋势。
二、特性ku ka波段具有以下几个主要特性：1.高频率：ku ka波段的频率范围较高，可以提供更高的数据传输速率和更大的带宽。
2.大容量：由于高频率和大带宽，ku ka波段可以支持大容量的数据传输，适用于高速互联网接入和视频传输等应用。
3.天线尺寸小：由于较高的频率，使用ku ka波段时可以采用较小尺寸的天线，便于安装和布局。
4.大气衰减：由于大气对高频信号的吸收和散射作用，ku ka波段在传输过程中会受到较大的衰减影响。
5.雨衰减：在降雨天气下，由于雨滴对高频信号的散射和吸收作用，ku ka波段的传输性能会受到较大的影响。
三、应用ku ka波段在各个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.卫星通信：卫星通信是ku ka波段最重要的应用之一。
通过卫星与地面站之间的通信，可以实现全球范围内的数据传输、电视广播和互联网接入等功能。
2.雷达系统：由于ku ka波段具有较高的频率和带宽，可提供更高分辨率和更精确的目标探测能力。
因此，在雷达系统中广泛采用ku ka波段进行目标监测、跟踪和导航等任务。
3.无线宽带接入：由于高频率和大带宽，ku ka波段被广泛应用于无线宽带接入领域。
通过使用ku ka波段进行无线接入，可以提供高速互联网接入服务，并满足用户对高速数据传输的需求。
4.科学研究：在科学研究领域，ku ka波段被用于天文观测、气象监测和地球物理勘探等任务。
由于ku ka波段对大气和天体的特殊敏感性，可以提供更详细和准确的观测数据。
四、发展趋势随着无线通信技术的不断发展，ku ka波段在未来将继续发挥重要作用，并呈现以下几个发展趋势：1.多频段共存：为了满足不同应用对频谱资源的需求，未来会出现多频段共存的情况。
用于Ka波段卫星通信的双频段圆极化无源相控阵天线
收 稿 日 期 ：２０２３ － ０８ － １０ 基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（６２１０１２７６）；江苏省高等学校基础科学（自然科学）研究项目面上项目（２１ＫＪＢ５１０００２）；南京信 息工程大学人才启动经费（１５２１０８２１０１０１６） ： （ ）； Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｉｔｅｍ Ｙｏｕｔｈ Ｆｕｎｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ６２１０１２７６ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｈｉｇｈｅｒ Ｅｄｕｃａ （ ）； （ ） ｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ２１ＫＪＢ５１０００２ Ｓｔａｒｔｕｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ＮＵＩＳＴ ｆｏｒ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｔａｌｅｎｔｓ １５２１０８２１０１０１６
， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｂｅａｍ ｉｓ ａｌｗａｙｓ ｂｅｌｏｗ ３ ｄＢ ， ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ６０° ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌｏｗ．
ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｅａｍ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ２９． ５ ～ ３０ ＧＨｚ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ ａｎｄ １９． ７ ～ ２０． ２ ＧＨｚ
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。
Ka高通量宽带卫星网络服务应用模式探讨
Ka高通量宽带卫星网络服务应用模式探讨崔熠【摘要】我国第一颗国产高通量宽带卫星发射成功,Ka高通量宽带卫星网络在国内已经正式运行,本文就国内高通量卫星宽带业务做相应探讨.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2018(031)011【总页数】6页(P11-16)【关键词】Ka;高通量;服务应用【作者】崔熠【作者单位】中国卫通集团股份有限公司,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】TN9271 引言随着互联网技术的进步，各种互联网应用日新月异，极大地促进了互联网及其相关产业的发展，使人们的日常生活日益便利。
不可否认的是，这一切主要归功于地面网络的发展。
然而，在很多特殊场景下，地面网络设施很难建设，人们无法接入互联网。
各国为弥补这一差距投入巨资发展相关产业，宽带卫星通信技术作为解决“信息孤岛”的关键技术手段正在受到各方的密切关注，卫星通信产业焕发了新的活力。
目前，业内通过卫星接入互联网的主流方式为Ka频段高通量高轨位卫星。
Ka宽带卫星有可媲美光纤的带宽，同时相较于传统卫星， Ka宽带卫星有更高的容量。
因此，卫星宽带服务的性能和价格都有很大提升，作为地面网络的补充，将有助于解决“数字鸿沟”问题。
2 Ka高通量宽带卫星2.1 高通量宽带卫星中国卫通于今年四月份发射国内第一颗自主研发的民用高通量Ka卫星，卫星有效载荷配置26个用户波束和相应3个馈电波束，覆盖范围主要包括华东、华中、华南地区，以及西南、西北、华北和东北部分地区。
高通量宽带卫星网络由地球同步轨道Ka卫星、地面信关站、运营中心和远端小站组成。
在Ka宽带卫星网络中，Ka频段卫星转发器采用类似地面网络的蜂窝多点波束，因此可以有较高的等效全向辐射功率（EIRP），在相同尺寸的天线下能获得更高的功率，所以Ka频段的接收天线可以做的更小，便于小型化增强便携性。
同时在采用点波束的情况下，可以通过空间隔离的方法进行频率复用，带宽成倍增加，Ka单位带宽的成本得到明显降低。
Ka波段卫星通信在海洋平台应用前景探讨
Ka波段卫星通信在海洋平台应用前景探讨作者：齐树毅来源：《中国新通信》2020年第03期摘要：通过介绍Ka波段卫星通信应用在国内外的发展现状，分析Ka波段卫星通信相比C和Ku波段卫星通信的优势及发展前景，并对Ka波段这一大带宽卫星通信技术在中海洋石油行业应用进行了展望。
关键词：Ka波段;卫星通信;带宽Ka波段卫星通信目前在国内应用刚刚起步，但在国际上很多国家特别是欧美等国都已率先投入使用，并且得到了蓬勃发展。
中国海洋石油行业应用的卫星通信目前几乎全部使用C或者Ku两上波段，随着海洋石油行业的国际化合作模式愈来愈明显，中国公司将有更多地机会参与到国外项目的工程设计中去，比如笔者近期曾参与澳大利亚一个FPSO项目的投标，在该项目的规格书中明确提到了卫星通信要采用Ka波段，因此我们有必要对Ka波段卫星通信的应用和发展有所了解。
一、 Ka波段卫星通信使用到的波段有很多，目前涵盖L、S、C、Ku、Ka等波段。
不同的波段有不同的特点，一般来说，波段越低，电波进入雨层中引起的衰减越小，绕射能力越强，对终端天线的方向性要求也低，它较适合用于移动通信环境，但缺点是带宽较小。
而波段越高，情况正好相反。
人们早期使用的L、S波段就处于低端，传递话音、文字等低速率信息不成问题，但很难满足当今社会多媒体视频等宽带内容的传输需求。
而C、Ku波段相对较高，它们传输容量较大，是目前卫星通信领域的主流波段。
世界各国都在争相开发应用Ka波段的卫星通信，这主要有两方面的原因：一是C和Ku 波段的卫星轨位十分紧张，地球赤道上空有限的地球同步卫星轨位几乎已被各国占满;这两个波段内的频率也被大量使用，这迫使人们寻找、开发更高波段来满足新的通信需求;二是Ka波段卫星通信优势明显，具体体现在三个方面：其一，Ka波段工作范围为26.5-40GHz，远超C 波段（3.95-8.2GHz）和Ku波段（12.4-18.0GHz），可以利用的频带更宽，更能适应高清视频等应用的传输需要;其二，由于频率高，卫星天线增益可以做得较大，用户终端天线可以做得更小更轻，这有利于灵活移动和使用;其三，运用多波束技术和相控阵技术，可以让卫星上的天线灵活地改变指向，以满足对多点通信和星上交换的应用需要。
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）。
Ka频段卫星通信系统抗雨衰技术
Ka频段卫星通信系统抗雨衰技术摘要：Ka频段作为近年来的卫星通信主要发展方向之一，由于受降雨衰减的影响较为严重。
本文介绍了几种常见的抗雨衰措施，并对分集技术、控制技术、自适应编码等几种经典补偿技术在抗雨衰中的应用进行了论述。
关键词：Ka频段；雨衰；速率分集；上行功率控制；自适应编码调制引言随着卫星通信的发展以及终端用户业务需求量的不断增大，如：千兆比特级宽带数字传输、高清晰度数字电视（HDTV）、高清晰度远程视频会议、远程医疗及个人卫星通信等，现有的C（6/4GHz）、X（8/7GHz）、Ku（14/12GHz）频段的卫星通信系统已不能满足宽带、高速、小口径终端等应用的需求，因此，拥有较高频段带宽的Ka波段（30/20GHz），越来越受到重视并已开始逐步投入使用。
然而，在实际的使用过程中，Ka频段卫星通信虽优势明显但也存在一大缺点-雨衰，其已成为影响该频段正常通信的主要因素，工程设计时必须给予因地而异的考虑。
随着通信频率的升高，雨衰将严重的损坏卫星链路的性能，如在C频段雨衰的影响并不明显，但在Ka频段，短时间内（数分钟）雨衰可达到20dB。
因此，如何精确的计算降雨引起的信号衰减值和如何采取高效的雨衰补偿对策缓解降雨造成的影响，显得非常重要。
一、雨衰的形成机理及其对Ka频段卫星通信的影响1.1 雨衰的形成机理Ku频段无线信号穿越雨区时，密集的雨滴会吸收一部分无线信号的能量，还会对无线信号产生散射，散射后的无线信号进而会导致大面积的无线电干扰，使得无线电波出现去极化效应，这一现象即为雨衰。
Ku频段信号在穿越雨区中的衰减具有非选择性和缓慢的时变特性，雨衰由雨滴直径与无线信号的波长的比值决定，当无线信号波长大于雨滴直径时，雨衰主要体现为散射，当无线信号波长小于雨滴直径时，雨衰主要体现为吸收损耗。
无论雨衰体现为哪种特性，都会影响无线信号在传播方向的传输特性。
理论分析和实践研究表明，在Ka波段的无线信号穿越中雨以上的降雨区域时所出现的衰耗会非常明显，例如对降雨率为22.4mm/h的降雨，在地球站对卫星的仰角为40°时，C频段的雨衰仅为0.1dB，可忽略；Ku频段的雨衰为4.5dB；Ka频段的下行链路频率为20GHz时，雨衰为12.2dB，而上行链路频率为30GHz时的雨衰则高达23dB。
Ka频段移动卫星系统的Turbo码仿真性能
ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ： Ｋａ —ｂ ｎ ｂ ｌ ｈ ｎ ｅ ； ｕ ｂ ｏ ｅ ： ＮＲ ｅ ｔｍａ ｉｎ； ｉ ｌｔ ｄ Ｂ ａ ｄ ｍｏ ｉ ｃ ａ ｎ ｌ Ｔ ｒ ｏ ｃ ｄ ｓ Ｓ ｓｉ ｔ ｅ ｏ Ｓ ｍｕ ａ ｅ ＥＲ
已知 ， 给出了两种改进的可供选择的信 噪比估计方 法。 最后利用 Ｍ ｔ ｂ ａａ 仿真了利用理想 的和估 计信噪 比的 Ｔ ｒ 码 系统 的 ｌ ｕｂ ｏ
性能 。 仿真结果表明该估计方法是有效的 ， 以较正确的估计 出信道 的信噪 比信息 ， Ｋ 波段移动卫星系统 中Ｔ ｒ 码解码 可 为 ａ ｕｏ ｂ 提供 了一种切实可行 的方案 。 关键词 ：ｋ ／ 毫米波段移动信 道； 信道编码 ； 信噪 比估计 ； 仿真误码率
陈妍 妍 ， 刘发林
（ 中国科学技术大学电子工程 与信息科学系 ， 安徽 合肥 ２０ ２ ） ３０ ７ 摘要 ： 因天气影响 Ｋ 频段信道 的衰落与其他衰落信道有所 不同 ， ａ 研究 了 Ｔ ｒｏ ｕｂ 码在 Ｋ 频 段移动卫 星通信系统 中的性 能。 ａ Ｔ ｒｏ ｕｂ 码解码 的过程 中需要知道信噪比信 息 ， 针对该 频段包括天气衰减和多径衰减两部 分的特点 ， 根据接收端天气情况是否
中图分类号 ： Ｎ ２ ２ Ｔ ９７ ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆＴｕ ｂ ｄ ｓ ｉ ａ － ｂ ｎ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ ｒ ｏ Ｃｏ ｅ ｎ Ｋ — ａ ｄ
Ｍ ｏ ｉｅ Ｓ ｔ ｌｉｅ Ｃｈ ｎ ｅｓ ｂ ｌ ａ ｅｌｔ ａ ｎ ｌ