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空中接口学园空中接口技术的原理航天相关 → 探秘航天通信:S频段与X频段
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发文心情 探秘航天通信:S频段与X频段
嫦娥登月让我们对神秘的航天通信充满了好奇,航天通信是怎么实现的呢?

  首先是任务,航天通信分为两大块任务:测控与数据传输。测控是基础,数据传输是目的。一般而言,测控的数据量小,速率低;数据传输数据量大,速率高。

  接下来是频段,航天通信可采用S、X和Ka频段,S频段为2GHz左右,X频段是8~12GHz,Ka频段是20~30GHz。在深空探测中,逐步从S频段发展到X频段。

  那么,X频段比S频段好在什么地方呢?

  主要是天线增益的优势。航天器采用抛物面天线,点对点,这样天线增益会随着频率增加而增加。

   当然,我们知道随着频率增加,传播损耗也会增大,但是收发共有两个天线,2>1,因此最终可以看到,同样的发射功率下,频率越高,接收的信号强度越大。

   X频段也有缺点,就是对器件的要求更高,设备成本会高一些。不过对于航天工程,可能不是个大问题。

  因此,当航天器离地球近时,采用S频段;远离地球时,采用X频段。

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发文心情 
  移动通信是另外一回事,移动通信终端的天线不是抛物面天线,天线增益与频率之间关系不大,通常都假设为0增益,因此没有频率越高信号越强的特点,反而是频率越高覆盖能力越弱。

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发文心情 
另外,由于航天器的速度很高,因此多普勒效应影响大。相对而言,同等条件下频率越高,多普勒的频移越大。

不过由于月球与地球垂直运动,因此月球车没有多普勒频移这个问题。

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