空中互联的Ka与Ku:差的不仅仅是一个字母!(上)

作者看航空

“今年过节不收礼,收礼只收N95”。自新冠肺炎疫情爆发以来,口罩突然间成了必不可少的“硬通货”。

空中互联的Ka与Ku:差的不仅仅是一个字母!(上)

在令人眼花缭乱的口罩品类中,有一个品牌格外熟悉:霍尼韦尔。对于深入工业各领域的霍尼韦尔来说,个人防护用品业务只是霍尼韦尔集团庞大业务品类的一小部分,这家“百年老店”已经剑指未来民航领域的“摇钱树”——空中互联服务。

空中互联的Ka与Ku:差的不仅仅是一个字母!(上)

2019年全国两会期间,中国民航局局长冯正霖表示将进一步推广Wi-Fi技术,使大家能在更多的航班、航空器上畅游网络。

此外,中国民航局在《加快推进空中接入互联网工作的实施方案(征求意见稿)》中建议,所有国内航司在2020年底完成空中接入互联网服务整体方案的60%,2022年力争覆盖全机队。

最近霍尼韦尔航空航天宣布,目前霍尼韦尔JetWave卫星通信硬件已安装在了亚太区主要公务机上,客户群体进一步扩大——JetWave硬件可以为客户提供传输速度高达33Mbps的机上Wi-Fi,可实现如机上视频会议、大文件传输、网上冲浪和视频流等多种功能。

空中互联的Ka与Ku:差的不仅仅是一个字母!(上)

霍尼韦尔JetWave卫星通信硬件安装

其实JetWave卫星通信硬件仅仅提供了一个接入国际海事卫星组织(Inmarsat)和铱星(Iridium)的入口。要同时为客舱乘客和机组提供上网服务,对于飞行期间产生的巨量数据来说,提供高速上网的关键在于卫星波段

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目前Inmarsat为JetWave提供的是Ka频段的电磁波传输,这个频段与传统的Ku波段的区别可不仅仅是一个字母。

按照国际无线电规则规定,现有的无线电通信共分成航空通信、航海通信、陆地通信、卫星通信、广播、电视、无线电导航,定位以及遥测、遥控、空间探索等50多种不同的业务,并对每种业务都规定了一定的频段。

其中,卫星通信最常用的频段是C(4-8GHz)和Ku(12-18GHz)频段。C频段用于卫星固定业务,通常6/4GHz表示为上下行频率;Ku频段用于卫星固定业务及直播卫星业务,最常使用12-14GHz。而Ka(27-40GHz)频段则是卫星通信的“后起之秀”。

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电磁波波段划分

不同频段的电磁波差异有多大?

先科普两个词儿——

空中互联的Ka与Ku:差的不仅仅是一个字母!(上)

雨衰:是指电波进入雨层中引起的衰减。它包括雨粒吸收引起的衰减和雨粒散射引起的衰减。电磁波的频率越高,抗雨衰能力就越差。因此,C频段雨衰最小,而Ka频段雨衰最大。

增益:增益通常是系统的信号输出与信号输入之比。如天线增益表示定向天线辐射集中程度的参数,为定向天线和无方向天线在预定方向产生的电场强度平方之比。放大器增益,表示放大器功率放大倍数,以输出功率同输入功率比值的常用对数表示等。

C频段使用比较早,在卫星电视广播和各类小型卫星地面站应用中,该频段首先被采用且一直被广泛使用。其频率低,增益也低,所需要的接收天线口径较大(1.8米以上),虽然相对其它频段遭受地面微波等干扰的几率大些,但其雨衰远小于Ku频段,更远远小于Ka频段。

Ku频段频率高、增益也高,天线尺寸较小,便于安装,从而可有效地降低接收成本,方便个体接收。

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这样的“电视锅”是很多人记忆中的“童年伴侣”。

而Ka频段电磁波因为雨衰大,对器件和工艺的要求较高,一直发展缓慢。但随着C和Ku频段的卫星轨位资源日趋枯竭,频率带宽日趋紧张受限,近些年来各国都在争相开发Ka频段的卫星通信资源。

排版:蓝 风

文案/编审:武 晨

监制:王 兰

看航空融媒体工作室出品

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