فرقة كو

أنواع نطاق Ku

يُعدّ نطاق Ku جزءًا من طيف موجات الراديو الميكروويف في نطاق التردد من 12.0 إلى 18.0 جيجاهرتز (GHz). هناك العديد من أنواع نطاق Ku؛ لتحديد أنواع نطاقات Ku، تعتمد على الترددات. يمتلك نطاق Ku أكثر من تردد واحد، وهو 13.4 إلى 14.0 GHz و 14.0 إلى 14.5 GHz.

تختلف أنواع أقمار صناعية نطاق Ku وفقًا للتطبيق. على سبيل المثال، يختلف نطاق Ku المستخدم في رادار الطقس عن المستخدم في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. بالنسبة للاتصالات عبر الأقمار الصناعية، يوجد جزآن: النطاق العلوي (من 13.75 إلى 14.5 GHz)، والذي يُستخدم للنزول، والنطاق السفلي (من 11 إلى 12.5 GHz)، والذي يُستخدم للصعود. يعتمد التردد المستخدم على عوامل أخرى، مثل الموقع.

يمكن أن تخبر التصنيفات الأخرى أنواع نطاقات K المستخدمة بواسطة المركبات. وفقًا للتصنيف الدولي للترددات (ITU)، تُصنف أسلحة رادار K-band تحت ما يلي:

• نطاق K0: 24.05 GHz إلى 24.25 GHz
• نطاق K1: 18.6 GHz إلى 18.8 GHz (يستخدم للاتصالات عبر الأقمار الصناعية)
• نطاق K2: 18.8 GHz إلى 19.3 GHz (يستخدم أيضًا للأقمار الصناعية)
• نطاق K3: 19.3 GHz إلى 19.7 GHz
• نطاق K4: 19.7 GHz إلى 20.2 GHz
• نطاق K5: 20.2 GHz إلى 20.9 GHz
• نطاق K6: 20.9 GHz إلى 21.4 GHz
• نطاق K7: 21.4 GHz إلى 22.0 GHz
• نطاق K8: 22.0 GHz إلى 26 GHz (يبدأ من هنا تشويش الرادار/الأقمار الصناعية)

تُستخدم نطاقات التردد التالية لتطبيقات GNSS:

• نطاق GPS L1: 1575.42 MHz
• نطاق L2: 1227.60 MHz
• نطاق L5: 1176.45 MHz
• نطاق GLONASS L1: 1598.00 إلى 1606.00
• نطاق L2: 1242.00 إلى 1246.00
• GALILEO E1: 1575.42 +/-- 50 KHz
• E5 Alt-BOC: 1176.45 AltBOC(0.1)/FEC(1/2)
• E5a: 1176.45 MHz - 1207.95 MHz
• E5b: 1207.96 MHz - 1227.46 MHz
• -نطاق L: 6530-6730 MHz (التلقي)

يمكن أن تساعد نطاقات التردد هذه في التمييز بين أنواع رادار K-band المستخدمة. هناك نوعان من نطاقات رادار: نطاق K ونطاق Ka.

الميزات والوظائف

• نطاقات التردد: تعمل معدات الأقمار الصناعية لنطاق Ku في نطاق تردد نطاق Ku، والذي يتراوح من 12 إلى 14 GHz للنزول و 16 إلى 18 GHz للصعود. يوفر هذا النطاق الاتصالات عبر الأقمار الصناعية لتطبيقات مختلفة، بما في ذلك الاتصالات الهاتفية، والبث التلفزيوني، والوصول إلى الإنترنت عريض النطاق. يمكّن الاتصال من وإلى أي نقطة تقريبًا على الأرض.
• التغطية: تغطي ترددات أقمار صناعية نطاق Ku مناطق تشمل الولايات المتحدة وكندا والمكسيك وأمريكا الوسطى (في الأمريكتين) والكاريبي وأمريكا الجنوبية وأوروبا ومنطقة البحر الأبيض المتوسط ​​وأفريقيا والشرق الأوسط والهند، بالإضافة إلى منطقة آسيا والمحيط الهادئ. قدرتها على توفير التغطية على مناطق واسعة تجعلها مثالية للشبكات الواسعة النطاق، والعمليات البحرية، واتصال المواقع النائية/غير القابلة للوصول إليها.
• الطاقة والحجم: معدات الأقمار الصناعية لنطاق Ku هي عادةً صغيرة الحجم وخفيفة الوزن إذا كانت متنقلة. بالمقارنة مع أنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية الأخرى، غالبًا ما يكون هذا النوع من المعدات أكثر بأسعار معقولة.
• استقطاب هوائي الارتفاع: يمكن أن يكون استقطاب هوائي الارتفاع خطيًا أو دائريًا. تُستخدم حزم النقطة لنطاق Ku لتخصيص الموارد، مثل القنوات. يعمل عن طريق تقسيم نطاق التردد إلى نطاقات فرعية أو استخدام هوائيات متعددة لتشكيل حزم مميزة على نفس نطاق التردد.
• نظام من طرف إلى طرف مع وصول CDMA أو TDMA أو DAMA: تتيح هذه طريقة الاتصال عبر الأقمار الصناعية لعدة مستخدمين الوصول إلى وسائط اتصال مشتركة في وقت واحد. تعد تقنيات الوصول المتعدد Code Division Multiple Access (CDMA)، و Time Division Multiple Access (TDMA)، و Demand Assign Multiple Access (DAMA) أمثلة على مخططات الوصول التي تتحكم في وصول الوسائط في أنظمة الاتصال عبر الأقمار الصناعية. في TDMA، يتم تعيين فترات زمنية للمستخدمين على أساس متوقع أو ديناميكي للإرسال. من ناحية أخرى، في CDMA، يتم تعيين رمز فريد لكل مستخدم للوصول. في DAMA، يتم تعيين فترات زمنية ديناميكية بناءً على الطلب. توفر تقنيات الوصول المتعدد هذه طريقة عادلة وفعالة للمستخدمين لمشاركة قناة القمر الصناعي، مما يضمن المرونة في تخصيص عرض النطاق الترددي حسب الطلب.
• الاتصال عبر الأقمار الصناعية الجيوديسية: تسهّل الأقمار الصناعية الجيوديسية التي تدور في نطاق Ku الاتصالات عبر الأقمار الصناعية بين الهواتف ومزودي خدمات الإنترنت وعرض النطاق الترددي على نظام التلفزيون عبر الأقمار الصناعية.

سيناريوهات استخدام نطاق Ku

تتمثل الاستخدامات المهمة لإشارة نطاق Ku في الاتصالات والبث عبر الأقمار الصناعية. تشمل العديد من تطبيقات نطاق Ku استخدام القمر الصناعي لإرسال واستقبال المعلومات في أجزاء مختلفة من العالم. فيما يلي الاستخدامات المختلفة للنطاق.

• البث التلفزيوني: يُستخدم نطاق *K*U لبث خدمة القمر الصناعي المباشر (DSS) والبث المباشر عبر القمر الصناعي (DBS) للتلفزيون إلى التلفزيون الكبلي، الذي يرسله القمر الصناعي.
• الاتصالات عبر الأقمار الصناعية: تُستخدم ترددات نطاق Ku لتطبيقات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية المختلفة، بما في ذلك خدمة القمر الصناعي الثابت (FSS) وخدمة القمر الصناعي المتنقلة (MSS) والوصول إلى الإنترنت عبر الأقمار الصناعية عريض النطاق. يمكن استخدام نطاق Ku لكل شيء بدءًا من نقل المكالمات الهاتفية ورسائل الشركات الخاصة إلى توفير الوصول إلى الإنترنت عريض النطاق في المناطق الواسعة.
• مراقبة الطقس: يُستخدم رادار نطاق Ku لمراقبة الطقس وفهمه بشكل أفضل، مما يساعد في التنبؤ بظواهر الطقس مثل الأعاصير والعواصف وغيرها من ظروف الطقس.
• البحث العلمي: يُستخدم نطاق Ku في مجالات البحث المختلفة، مثل أبحاث الأرض والمحيطات، واستكشاف الفضاء السحيق، ودراسات الغلاف الجوي. يساعد العلماء على فهم كل شيء عن الكون من خلال جمع البيانات من الأقمار الصناعية وتحليل ظروف الفضاء.
• التطبيقات العسكرية: يستخدم الجيش نطاق Ku لتنفيذ عمليات مختلفة، مثل المراقبة، والاستطلاع، والاستهداف، وأنظمة الأسلحة. إنه أمر مهم للعمليات العسكرية الحديثة ومهام القتال.
• التلسكوبات: تستخدم الأدوات الفلكية نطاق Ku لإجراء ملاحظات بعيدة عن الفضاء وأجرامه مثل فهم العلماء للكون وحالته.
• اتصالات الموانئ: يُعدّ نطاق Ku مهمًا لصناعة الشحن البحري. تساعد الأقمار الصناعية السفن على نقل المعلومات بينها لتنفيذ مهام مهمة مثل التنظيم والتنسيق والملاحة والتشغيل في البحر.

كيفية اختيار قمر صناعي نطاق Ku

• تحديد الغرض

  سيتعين على الشركة النظر في سبب الحاجة إلى أنظمة راديو الأقمار الصناعية لنطاق Ku بالضبط. هل هو لإرسال واستقبال اتصالات الأقمار الصناعية للمواقع النائية أم هو لتحديات أخرى؟ سيكون لكل تطبيق تحدياته الفريدة. لذلك، فإن سبب الحاجة إلى النظام/التكنولوجيا سيحدد إلى حد كبير نوع نظام نطاق Ku الذي سيتم تطبيقه. لدى الشركات المصنعة المختلفة أنظمة مناسبة للتحديات/التطبيقات المحددة.

• فهم البيئة

  يجب دراسة ظروف البيئة في الموقع حيث سيتم تثبيت هوائي نطاق Ku. هل سيتم وضع النظام على الأرض أو في البحر؟ بالنسبة للتطبيقات البحرية، سيلزم مزيد من الحماية من التآكل حيث ستكون الهواء المالح والمطر وغيرها من الظروف المناخية موجودة. تختلف الهوائيات للتطبيقات البحرية عن تلك المثبتة على الأرض. بالنسبة للتطبيقات البحرية، هناك أيضًا قواعد ولوائح منظمة البحرية الدولية (IMO) التي يجب اتباعها. لذلك، فإن نوع البيئة سيؤثر بشكل كبير على اختيار نظام الأقمار الصناعية.

• الامتثال التنظيمي

  عند إنشاء نظام اتصالات نطاق أقمار صناعية Ku، يجب استيفاء العديد من القواعد واللوائح والالتزامات بناءً على الدولة/المنطقة حيث سيتم تثبيت النظام. سيغطي ذلك أي شيء بدءًا من نطاقات التردد والمعايير الفنية إلى متطلبات الترخيص. لكل دولة/منطقة هيئات تنظيمية خاصة بها تحكم الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. على سبيل المثال، تمتلك Obligo هوائيات تلبي قواعد ولوائح منظمة البحرية الدولية (IMO) لأنظمة مثبتة على السفن البحرية. لمعرفة الالتزامات والقواعد واللوائح التي تنطبق على نظام نطاق Ku، يجب على المرء فهم الهيئات التنظيمية لتلك الدولة/المنطقة.

• اختيار المعدات المناسبة

  بمجرد تحديد الشركة لغرضها وظروفها البيئية ولوائحها، يمكن بعد ذلك اختيار المعدات المناسبة. سيعتمد حجم ونوع الهوائي على ما سبق. قد يكون الحل المحمول ضروريًا لبعض الخيارات، بينما قد يكون تركيب هيكل علوي ثابت هو الخيار المناسب للآخرين. بعد كل شيء، توفر الشركات المصنعة المختلفة تكاليف ومعدات مختلفة، مما يؤثر على كيفية اختيار النظام المناسب. ابحث واختر بائعًا يقدم معدات تلبي المواصفات المطلوبة.

• التكلفة والدعم

  عند اختيار نظام نطاق Ku، تُعدّ التكلفة مقابل الميزانية أيضًا عاملًا مهمًا. بناءً على التكلفة، سيختار المرء البائع ونوع المعدات. يقدم العديد من البائعين دعمًا بعد البيع، والذي قد يكون أكثر أهمية لبعض الشركات من غيرها. بناءً على هذين العاملين، سيفي البائع المختار بالمواصفات المطلوبة.

• التثبيت والتدريب

  بعد اختيار بائع معين ومعدات، يجب على الشركة أيضًا النظر في متطلبات التثبيت والتدريب. قد تحتاج بعض الشركات المصنعة فقط إلى الإشراف على التثبيت، بينما ستقوم شركات أخرى بكل التثبيت. ضمان وجود موظفين مدربين لتثبيت المعدات أمر بالغ الأهمية لنجاح الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. يُعدّ التثبيت الموثوق به أمرًا مهمًا للحفاظ على النظام. في بعض الحالات، يكون التدريب ضروريًا لإجراء التثبيت. تلعب هذه التفاصيل دورًا مهمًا في تحديد من سيقوم بالتثبيت وما هو مطلوب للتثبيت الناجح.

  عند الحديث عن نظام نطاق Ku، سواء لإنترنت الأقمار الصناعية أو للاتصالات، يجب مراعاة العديد من التفاصيل قبل اختيار المعدات. تأتي تفاصيل محددة تتعلق بالبيئة واللوائح وسبب الحاجة إلى النظام جميعها في اللعب فيما يتعلق بنوع النظام المجهز.

أسئلة وأجوبة حول نطاق Ku

س1: ما هو الحد الأدنى من EIRP لنطاق Ku؟

ج1: يختلف الحد الأدنى من EIRP لنطاق Ku عادةً حسب منطقة تغطية القمر الصناعي وتردد النطاق المحدد. تنشر العديد من مشغلي الأقمار الصناعية معايير الحد الأدنى من EIRP في كتيبات خدماتهم. يُعدّ الحد الأدنى من EIRP أمرًا ضروريًا لتحديد الحد الأدنى من قوة الإشارة المطلوبة لضمان الاتصال بين القمر الصناعي ومعدات الأرض.

س2: ما هي بعض مزايا نطاق Ku؟

ج2: تتمثل بعض مزايا نطاق Ku في أنه بأسعار معقولة وقابل للوصول إليه وله أطباق أقمار صناعية أصغر حجمًا. من السهل تركيب الأطباق الأصغر حجمًا في المساحات المحدودة. يعمل النطاق على ترددات أعلى، مما يقلل من التداخل من الإشارات الأخرى. يوفر نطاق Ku أداءً ممتازًا للاتصالات عبر الأقمار الصناعية المتنقلة.

س3: ما الفرق بين نطاق C ونطاق Ku؟

ج3: يكمن الاختلاف الرئيسي في نطاق التردد. يعمل نطاق C بين 4 - 6 GHz، بينما يكون نطاق Ku بين 12 - 18 GHz. يكون نطاق Ku أقل عرضة للضوضاء ويوفر نسبًا أفضل للإشارة إلى الضوضاء، خاصة في المناطق الحضرية. كما أنه يوفر عرض نطاق ترددي أكبر من نطاق C.

س4: أين يُستخدم نطاق Ku؟

ج4: يُستخدم نطاق Ku على نطاق واسع للاتصالات عبر الأقمار الصناعية المختلفة، بما في ذلك التطبيقات العسكرية، والتلفزيون عبر الأقمار الصناعية، والإنترنت، والراديو عبر الأقمار الصناعية.