Ka-діапазон

Ka-діапазон
Смуга частот
26,5 – 40 ГГц
Довжини хвиль
1 см 7,5 мм
Радіо діапазони
Стандарт МСЕ
1 (ELF) 2 (SLF) 3 (ULF) 4 (VLF)
5 (LF) 6 (MF) 7 (HF) 8 (VHF)
9 (UHF) 10 (SHF) 11 (EHF) 12 (THF)
ЄС / НАТО / US ECM
IEEE
Інші, телебачення та радіо

Діапазон Ka (вимовляється як "кей-ей діапазон" або "ка-діапазон") є частиною мікрохвильової частини електромагнітного спектру визначається як частоти у діапазоні 26,5–40 гігагерц (ГГц),[1] тобто довжини хвиль від трохи більше одного сантиметра до 7,5 міліметрів.[2] Діапазон називається Ka як скорочення від "K-above", тому що це верхня частина оригінального K-діапазону НАТО[en], яка була розділена на три групи через наявність піку резонансу атмосферної водяної пари на частоті 22,24 ГГц (1,35 см), що зробило центральну частину непридатною для передачі на великі відстані. Діапазон 30/20 ГГц використовується у висхідному каналі в супутниковому зв'язку у діапазонах 27,5 ГГц і 31 ГГц,[3] і радарах близького огляду високої роздільної здатності на борту військових літаків. Деякі частоти в цьому радіодіапазоні використовуються правоохоронними органами для визначення швидкості транспортного засобу.[4] Телескоп Кеплер використовував цей діапазон частот для низхідної передачі наукових даних, зібраних космічним телескопом.

Позначення «Ka-band» походить від німецького слова «kurz», що означає «короткий».[5]

Супутниковий зв'язок

У супутниковому зв’язку діапазон Ka забезпечує зв’язок із більш високою пропускною здатністю.[6] Вперше він був використаний в експериментальній ACTS Gigabit Satellite Network[en], а зараз використовується для високошвидкісного супутникового доступу в Інтернет для Системи І-5 Inmarsat на геостаціонарній орбіті (ГСО)[7] і супутника K-1 Kacific[en];[8] на низькій навколоземній орбіті (ННО) системою SpaceX Starlink[9] і серією супутників Iridium Next;[10] і на середній навколоземній орбіті (СНО) системою SES[en] O3b[en];[11] і космічний телескоп Джеймс Вебб.[12]

Заплановані майбутні супутникові проекти з використанням Ka-діапазону включають сузір'я інтернет-супутників[en] проект Kuiper Amazon на ННО,[13] SES[en] багатоорбітальна система інтернет-супутників SES-17[en] на ГСО (запущений у жовтні 2021 року), сузір’я O3b mPOWER[en] на СНО (буде запущено у 2022–2024 роках).[14][15]

Діапазон Ka більш сприйнятливий до дощового ослаблення[en], ніж діапазон Ku, який, у свою чергу, більш сприйнятливий, ніж C-діапазон.[16] Частота зазвичай використовується в експериментах космічного мікрохвильового фону[en]. Мобільні мережі 5-го покоління також частково перекриватимуть діапазон Ka (28, 38 і 60 ГГц).[17]

Радіолокація

Цивільні авіаційні радари

Ka-діапазон широко використовується в радіолокації. Через особливості цього діапазону (високий ступінь атмосферного поглинання і невелика довжина хвилі), радари Ka-діапазону здатні працювати на коротких відстанях і проводити вимірювання надвисокої роздільної здатності. Типовою сферою застосування цих радарів є управління повітряним рухом в аеропортах, де за допомогою послідовності дуже коротких імпульсів (тривалістю в кілька наносекунд) визначається дистанція до повітряного судна[18][19].

Примітки

  1. ↑ R. Ludwig, P. Bretchko, RF Circuit Design, Theory and Applications, Prentice Hall NJ, 2000.
  2. ↑ Basics of Space Flight Section I. The Environment of Space. Архів оригіналу за 27 липня 2015. Процитовано 29 квітня 2022.
  3. ↑ Ka Band. Архів оригіналу за 23 квітня 2021. Процитовано 29 квітня 2022.
  4. ↑ Elert, Glenn. Frequency of a Police Radar Gun. Архів оригіналу за 10 квітня 2021. Процитовано 29 квітня 2022.
  5. ↑ http://www.itwissen.info/definition/lexikon/K-Band-K-band.html [Архівовано 21 грудня 2013 у Wayback Machine.] (german)
  6. ↑ L/Ku/Ka-band satellites – what does it all mean? [Архівовано 30 квітня 2021 у Wayback Machine.] Get Connected. 11 September 2017. Accessed 27 April 2021
  7. ↑ Archived copy. Архів оригіналу за 11 травня 2013. Процитовано 6 серпня 2013.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання) [Архівовано 2013-05-11 у Wayback Machine.]
  8. ↑ Kacific Reveals Plans for Second Satellite [Архівовано 25 січня 2021 у Wayback Machine.] Via Satellite. 30 October 2020. Accessed 28 April 2021
  9. ↑ SpaceX seeks FCC permission for operating all first-gen Starlink in lower orbit. SpaceNews.com (амер.). 21 квітня 2020. Архів оригіналу за 22 квітня 2020. Процитовано 23 квітня 2020.
  10. ↑ Iridium-NEXT [Архівовано 23 квітня 2022 у Wayback Machine.] Gunter's Space Page. Accessed 28 April 2021
  11. ↑ Four New Satellites Ride Into Space To Join Growing SES Constellation [Архівовано 7 квітня 2019 у Wayback Machine.] Space.com 4 April 2019. Accessed 28 April 2021
  12. ↑ James Webb Space Telescope User Documentation - JWST Communications Subsystem Space Terlescope Science Institute. Accessed 28 April 2021
  13. ↑ Foust, Jeff (15 грудня 2020). Amazon unveils flat-panel customer terminal for Kuiper constellation. SpaceNews. Архів оригіналу за 5 квітня 2022. Процитовано 29 грудня 2020.
  14. ↑ SES’ Satellites’ Agility Achieved With ARC and Kythera Space Solutions [Архівовано 15 квітня 2022 у Wayback Machine.] SatNews. 24 November 2020. Accessed 28 April 2021
  15. ↑ SES YTD 2021 Results (PDF). SES S.A. 4 листопада 2021. с. 4. Архів оригіналу (PDF) за 26 грудня 2021. Процитовано 27 січня 2022.
  16. ↑ Miller, Peter. Ka-Band – the future of satellite communication? (PDF). Архів оригіналу (pdf) за 5 листопада 2021. Процитовано 6 липня 2016. [Архівовано 2023-05-30 у Wayback Machine.]
  17. ↑ TS 38.101-2: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 2: Range 2 Standalone (вид. 17.5.0). 3GPP. 1 квітня 2022. Архів оригіналу за 1 листопада 2020. Процитовано 4 квітня 2022.
  18. ↑ Radar Basics. Christian Wolff. Архів оригіналу за 10 липня 2012. Процитовано 29 квітня 2011.
  19. ↑ Radar Bands. Weather Edge Inc. Архів оригіналу за 10 липня 2012. Процитовано 24 квітня 2011.