باند فرکانسی Ku یا Ka ؟ کدام بهتر است ؟
- توسط icasat
- 16 August 2015
- مقالات
با افزایش روزافزون بازار ماهواره هایی که در باند Ka خدمات مخابراتی ارائه میدهند، مشتریان همواره این سوال را مطرح میکنند که به راستی کدام باند فرکانسی Ku و Ka بهتر است؟ جواب این سوال به نیازمندیهای مشتری و مصالحه هایی که باید برای انتخاب آن انجام داد، بستگی دارد.
برای شروع مقایسه بهتر است با مثالی از یک مشتری که نیاز دارد یک منطقه ی جغرافیایی مشخصی را به کمک یک ماهواره پوشش دهد، شروع کنیم. آیا باید این محدوده توسط یک بیم (Beam) یا چند بیم پوشش داده شود؟ با استفاده از یک بیم، درصورتیکه هر دو ماهواره ی Ku و Ka با تقویت کننده ای با توان برابر مجهز شده باشند، توانی که هر دو بیم Ku و Ka برابر است. به این توان اصطلاحا EIRP مخفف Effective Isotropic Radiated Power گفته میشود. به عبارتی دیگر میتوان گفت که توان انتشاری به صورت کروی برای هر دو ماهواره، به دلیل برابر بودن قدرت تقویت کننده ها برابر است و بدلیل اینکه این توان در محدوده ی برابر برای هر دو بیم متمرکز شدهاند، قدرت سیگنال ارسال شده به سمت زمین، برابر میباشد.
اگر ابعاد آنتن گیرنده های زمینی برای هر دو باند Ku و Ka برابر باشد، بهره ی آنتن باند Ka بزرگتر است زیرا رابطه ی بهره ی آنتن با مربع فرکانس رابطه دارد. اما باید این را در نظر داشت که این بهره ی اضافی برای باند Ka دقیقا برابر با تلفات مسیر این باند از ماهواره تا زمین میباشد زیرا تلفات مسیر نیز با مربع فرکانسی در ارتباط است. نتیجتا توان موج حاملی که از خروجی آنتنهای باند Ku و Ka دریافت میشود برابر میباشد.
توان موج حامل یک عامل مهم میباشد اما کیفیت سیگنال دریافتی که همواره با نسبت توان حامل به توان نویز مطرح میشود، مهمتر میباشد. در باند Ka، نویز بیشتر از باند Ku میباشد لذا با پوشش و ابعاد آنتن زمینی برابر، کیفیت سیگنال دریافتی در باند Ku بهتر است.
طرفداران باند Ka این ادعا را میکنند که بیم های باند Ka معمولا دارای EIRP بیشتری هستند. این ادعا صحیح است که دلیل آن به خاطر متمرکزتر بودن بیمهای Ka نسبت به Ku میباشد. بیمی که متمرکزتر است، طبیعتا محدوده ی پوشش کوچکتری را روی زمین بوجود میآورد که با این شرایط، اپراتور ماهواره مجبور است تا بیمهای متعددی را برای پوشش برابر با باند Ku تعبیه کند.
قاعدتا مشکلی در این قضیه وجود ندارد که چند بیم کوچک برای پوشش گسترده تر در کنار یکدیگر قرار داده شوند. اما این مسئله چالشهای جدیدی را متوجه نیازمندیهای مشتری میکند. آیا مشتری این را میپذیرد که برای پوشش کل منطقه ی موردنظر خود از چند بیم استفاده کند؟ به دلیل مجاورت بیم های نقطه ای (Spot Beams)، آنها باید پولاریزاسیون و یا فرکانس متفاوت در باند Ka داشته باشند. آیا این برای مشتری قابل قبول است ؟
مولتی اسپات بیم (Multi-Spot Beam) در فاز عملی نیز ممکن است دارای مسائلی باشد. آیا یک ارسال و دریافت میان کاربر زمینی و ماهواره در یک بیم میتواند مانند سایر بیمهای محدوده ی پوشش انجام شود (مشابه آنچه که در بیم های به مراتب پهنتر باند Ku اتفاق میافتد)؟ آیا این به صورت خودکار یا توسط گیت وی (Gateway) زمینی انجام میشود؟
در مثالی که مطرح شد، کیفیت سیگنال باند Ku بهتر از باند Ka بود که این نتیجه با فرض نبود تداخل ماهواره های مجاور (ASI) و اختلالات باران بدست آمد. باند Ka وضعیت بهتری از لحاظ ASI دارد. ماهواره های باند Ku معمولا در فاصله ی 2 درجه ای از یکدیگر قرار گرفته اند. هرچه ماهواره ها کنار یکدیگر باشند، تداخل افزایش و کیفیت سیگنال کاهش پیدا میکند. امروزه ماهواره های باند Ka با فاصله های بیشتر از یکدیگر قرار گرفته اند.
آخرین نکته، بررسی اثری که به عنوان اثر محو شدگی باران گفته میشود، میباشد. باران، برف و مه، فرکانس های رادیویی بالاتر از 11 گیگاهرتز را جذب میکنند و اثر محو شدگی تاثیر بیشتری بر روی باند Ka میگذارد. این نکته، برگ برنده ی باند Ku نسبت به باند Ka در مناطقی که پربارانند میباشد. هر دو مسئله ی باران و APSI وابستگی زیادی به موقعیت و شرایط خاص هر مشتری دارد و نمیتوان به طور کلی در مورد بهتر بودن هر باند صحبت کرد.
به طور کلی، بعضی از مزایا و معایب هر باند فرکانسی را میتوان نادیده گرفت و بعضی از معایب یک باند را نمیتوان در مورد همه ی مشتریها در نظر گرفت. نیازهای اساسی مشتری باید به طور دقیق مشخص شده و مصالحه ای میان آنان در نظر گرفت تا به انتخاب بهینه ی انتخاب باند رسید.
منبع خبر:
http://www.intelsatgeneral.com
دانلود مقاله بصورت PDF:
برچسب‌ها: EIRP, HTS, Multi Spot Beam, باند فرکانسی KU, ماهواره های Ka, مولتی اسپات بیم