卫星频段及电波传播特点 - 卫星频率及轨道资源管理分析

3 卫星业务所涉及的频段及电波传播特点

3.1 卫星业务涉及的频段

卫星业务是一种国际性业务，必须遵守《无线电规则》所规定的频率划分规定。《无线电规则》的频率划分在其所分的世界三个区域内是基本一致的。各国的频率划分，除个别被国际无线电频率划分表脚注条款认可外，一般与国际划分也是一致的。根据《无线电规则》第二章第5条“频率划分”：空间业务频率划分，低端涉及2501kHz的空间研究业务，高端涉及275GHz的卫星固定（地对空）业务。

其中，在我国所在的第三区的HF频段（3 MHz～30 MHz），有空间研究业务和卫星业余业务;在VHF频段（30 MHz～300 MHz），有空间研究业务、卫星业余业务、空间操作业务、卫星气象业务及卫星移动业务等;在UHF（300 MHz～1000 MHz）和SHF频段（1 GHz～30 GHz），主要有空间研究业务、空间操作业务、卫星气象业务、卫星移动业务、卫星固定业务、卫星广播业务、卫星地球探测业务及卫星无线电导航业务等，其中SHF频段通常进一步分为L、S、C、X、Ku、Ka频段;在EHF频段（30 GHz～300 GHz），除了有SHF频段所具有的业务外，还有卫星间业务和卫星业余业务。低于2.5 GHz的L频段（1 GHz～2 GHz）和S频段（2 GHz～4 GHz）大部分用于静止卫星的指令传输及特殊卫星业务如卫星导航等;大多数卫星固定业务使用C频段（4 GHz～8 GHz）和Ku频段（12 GHz～18 GHz）;Ka频段（18 GHz～40 GHz）作为星际链路频率已开始应用。

例如，《无线电规则》关于第三区非规划频段的卫星固定业务的频率划分如下：

* S频段（MHz）空对地：2500～2535；地对空：2655～2690。

* C频段（MHz）空对地：3400～3700＋3700～4200；地对空：5850～5925＋5925～6425＋6425～6725。

* X频段（MHz）空对地：7250～7750 ；地对空：7900～8400。

* Ku频段（GHz）空对地：10.95～11.2＋11.45～11.7＋12.2～12.75；地对空：13.75～14＋14～14.5。

* Ka频段（GHz）空对地：17.7～21.2；地对空：27.5～31。

《无线电规则》关于第三区规划频段的卫星广播业务和卫星固定业务的频率划分如下：

* 附录30/30A（GHz）卫星广播业务空对地：11.7～12.2；地对空（馈线链路）：14.5～14.8＋17.3～18.1。

* 附录30B卫星固定业务C频段（MHz）空对地：4500～4800；地对空：6725～7025；

Ku频段（GHz）空对地：10.7～10.95＋11.2～11.45；地对空：12.75～13.25。

3.2 卫星业务所用频段电波传播特点

电波在地球站与卫星之间传播时，必须穿过地球周围的大气层，因而会受到电离层中自由电子和离子的吸收，以及对流层中氧分子、水蒸气分子等的吸收和散射，从而存在损耗。

频率在100 MHz以下时，宇宙噪声会迅速增加，因此，100 MHz以下频段通常不用于空间通信。在0.3 GHz～10 GHz频段，大气损耗最小，称此频段为“无线电窗口”。30GHz附近，称为“半透明无线电窗口”。选择卫星通信频段常需考虑这些“窗口”，如1 GHz～10 GHz最为适宜。在此“窗口”中的C频段就是开发应用较早的卫星通信频段。对于4 GHz～6 GHz频段，因频率较低，降雨损耗不严重，在系统设计时通常留5 dB～6 dB的功率损耗余量。与C频段相比，Ku频段的电波传播易受暴雨、浓云、密雾的影响。对11 GHz～14 GHz频段，由于降雨损耗较大，一般要有10 dB左右的功率损耗余量。但此频段具有不需要与地面微波通信协调、卫星EIRP基本不受限制、同等工作条件下天线口径较小及天线波束窄等优点，也得到了较广泛的应用。在Ka频段，降雨的影响也比较严重，但它包含了一个“半透明无线电窗口”，得到越来越多研究和开发。

4 加强卫星频率及轨道资源管理的对策

（1）组织体制： 明确任务职责，理顺业务关系

卫星频率/轨道资源管理，需要维护申报和使用频率/轨道资源的权益，达成我国卫星系统与其它国家卫星系统间、我国不同卫星系统间以及卫星业务与地面无线电业务间的电磁兼容，有效地利用卫星业务的轨道/频谱资源，保证卫星业务的正常进行。因此，卫星频率及轨道资源管理，首先应从组织管理体制和队伍建设入手，理顺各有关部门、单位之间的业务职责关系，以及卫星资源管理与卫星发展的关系。只有理顺了业务关系，才能合理、有效地开展卫星资源的申报和使用管理工作。

（2）政策法规——加大宣传、贯彻力度

卫星频率/轨道资源管理应按照国际规则惯例开展工作，特别是必须按照《无线电规则》的规定合理、经济、有效地使用无线电频率和静止卫星轨道。因此，我国无线电管理相关部门，需要全面了解并准确理解有关国际法规特别是《无线电规则》的具体内容;深入学习和遵守相应的国内法规，尤其是2006年10月新公布的《中华人民共和国无线电频率划分规定》。

新修订的《中华人民共和国无线电频率划分规定》与2004年版《无线电规则》保持一致，并统筹考虑了我国无线电技术、业务的发展及相应的频率使用需求。

（3）目标规划——跟踪研究，把握动态，超前构建

频率/轨道资源的获得和维护是一项长期而复杂的任务。要做好频率/轨道资源的规划管理工作，维护卫星业务的合法权利和利益，需要有关管理部门和使用单位通过各种途径，及时获得国内外卫星业务领域的发展现状和发展动态，分析频率/轨道规划需求，制订国家卫星频率/轨道申报和使用的中长期战略规划。

频率/轨道需求应作为卫星系统总体需求的一部分进行论证。在卫星系统立项、论证阶段同时开展资料申报工作，并根据需要进行有关国际国内协调。

卫星系统空间电台频率/轨道申报和协调，通常要涉及到其他国家、国内其他部门及其它无线电业务，是一项复杂而又时限严格的工作，需要严格遵守《无线电规则》等规定的卫星网络申报、协调和通知阶段的时限，以及时获得所需的频率/轨道资源。