Tag: Multi Spot Beam

• باند فرکانسی Ku یا Ka ؟ کدام بهتر است ؟
  • Posted by 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: