我国首颗高通量通信卫星成功发射!它到底有多“高”?!( 二 )


我国首颗高通量通信卫星成功发射!它到底有多“高”?!



实践-13 , 图片来源作者
首次应用Ka频段
实践13号卫星首次在我国卫星上应用了Ka频段多波束宽带通信系统 , 那么 , 卫星采用Ka频段通信有什么优势呢?
了解卫星通信常识的朋友都知道 , 卫星通信可使用的频段很多 , 如L、C、Ku、Ka频段等 , 不同的频段有不同的特点 。 频率越低 , 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 , 适合用于移动通信环境 , 但其缺点是带宽小 。 而通信中采用的频率越高 , 其带宽就越宽 , 传输容量越大 , 但技术越复杂 。
近年来 , 不少国家都在争相开发、应用Ka频段通信卫星 , 主要原因是其频带宽、容量大、资源多、覆盖广、成本低、增益大、终端小等 。 例如 , Ka频段工作范围为26.5~40吉赫兹 , 远超C频段(3.95~8.2吉赫兹)和Ku频段(12.4~18.0吉赫兹) , 因此Ka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 。 比方说 , C和Ku频段的频率工作范围只能行驶30个座位的大巴 , 而Ka频段的频率工作范围可以跑100个座位的大巴 。
另外 , 由于频率高 , 所以Ka频段通信卫星天线增益可以很大 , 从而使其用户终端天线能够做得更小更轻 , 这就有利于卫星通信用户灵活移动和使用 。
简言之 , Ka频段通信卫星可广泛用于高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视、卫星新闻采集、VSAT业务、直接到户业务及个人卫星等新业务 。 随着互联网应用的日益普及、卫星通信带宽需求不断扩大 , 以及传统C、Ku频段轨位和频率资源的日趋稀缺 , 通信卫星向Ka频段宽带方向发展就成为一个必然的趋势 。
由于实践13号卫星采用了Ka频段通信 , 所以它不仅容量大 , 可传送高清视频 , 而且能使其卫星用户终端做得较小 , 从而便于装备、携带和使用 , 无需单独建网 , 性价比高 。 我国现有超过6000万人参与徒步、骑行、自驾游等户外项目 , 但因为有些户外地区通信信号差甚至没有 , 所以每月有近千起迷路或失联事件发生 。 尤其是当发生水灾、地震和海啸等急突发事件时 , 一旦地面固定和移动通信业务发生损毁或瘫痪 , 就不能及时、快速、准确地传递灾情信息 , 导致损失严重 。 但如果游客或受灾民众配备了实践13号卫星的用户终端后 , 就能随时与卫星建立语音、数据和视频的传输 , 把途中或灾区的情况在第一时间传递出去 , 为展开救援提供通信保障 , 将损失降至最小 , 发挥“应急通信”的关键作用 。
虽然 , 与目前国际先进的高通量Ka卫星相比 , 我国首颗高通量卫星实践13号的通信容量、覆盖区域等还相对有限 , 但它将引领我国高通量卫星通信技术发展 。 此后 , 我国研制和发射的中星18 号Ka 宽带卫星将对此进行全面的补充和完善 。
我国首颗高通量通信卫星成功发射!它到底有多“高”?!



实践-13 , 图片来源作者
它还有许多亮点
实践13号还有许多亮点 。 例如 , 它是我国首颗实现电推进工程化应用的卫星 。 该卫星既装有化学推进分系统 , 也装有采用氙离子推力器的电推进分系统 , 后者无需消耗化学推进剂即可完成全寿命期内南北位置保持任务 , 在轨寿命15年 , 这对我国高轨卫星来说是具有革命性的技术突破 , 卫星承载能力显著提升 。
我国首颗高通量通信卫星成功发射!它到底有多“高”?!



我国研制的电推进系统 , 图片来源作者
电推进系统是用电能加热或电离推进剂 , 使其加速喷射而产生推力 , 即是一种把外部电能转换为推进剂喷射动能的火箭 。 其优点是比化学推进系统的效率高10倍左右 , 具有比冲高、效率高、省燃料、振动小、成本低、寿命长、较安全和综合性能好等一系列优点 。 所以 , 采用电推进系统的卫星比采用化学推进系统的卫星 , 在完成同样任务时所需的推进剂少得多 , 这样就可以显著降低发射质量 , 从而大幅降低发射成本;明显增加卫星上的有效载荷数量 , 从而提高商业竞争力;大大增加推进剂携带量 , 从而延长卫星的使用寿命 。

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