V-диапазон

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Шаблон:Диапазоны частот

V-диапазон: 40 ГГц – 75 ГГц. Длина радиволны 7.5 - 4 мм.

Этот диапазон частот может и будет в ближайшей перспективе использоваться для работы по передаче данных в режиме с временным разделением каналов (TDD режим) или в режиме с частотным разделением каналов (FDD режим).

Этот диапазон радиорелейных систем появился сравнительно недавно по отношению к более традиционным более длинноволновым. Его появление связано с разработкой нового поколения иностранной элементной базы, работающей в миллиметровом диапазоне.

Достижение таких частот ранее в массовом порядке было практически невозможно, разве что в каких-то исследовательско-научных единичных целях. Для вакуумных радиоламп диапазон недостижим из-за большой внутренней емкости. Аналогично и для существующих старых типов полупроводников. Да и практической надобности тоже не было.

Диапазон планируется использовать в самом ближайшем будущем в космической радиосвязи как очень перспективный там.

В настоящее время широко выпускаемых известных устройств работающих в этом диапазоне частот еще нет (середина 2018 года) - ни космических, ни клиентских наземных. Имеются только близкие по свойствам передатчики наземной радиорелейной связи частот 70/80 ГГц для передачи сигнала по прямой видимости, но они используют не лицензированные в этой стране частоты.

Планируемое использование в спутниковой связи

Этот диапазон планируется также использовать во второй серии космических спутников из 7000 аппаратов, которые на втором этапе развития будет использовать система дешевого или даже бесплатного интернета для всего Земного шара придуманная Илоном Маском. Система Starlink - дочерняя структура SpaceX планирует обеспечить любые самые трудно доступные участки Земли дешевым или бесплатным интернетом. А заодно попытаться и заработать для SpaceX денег для полета на Марс космонавтов - вероятно главную мечту жизни Илона Маска. Так как системой предполагается будет пользоваться 4 миллиарда абонентов - и если каждый пожертвует хоть долллар в год даже если и не будет взыматься плата (ну не все же жадные и халявщики! :-) ) - то это уже 4 миллиарда долларов за год! Начальные затраты на полное развертывание системы сам Илон Маск оценивает как 10 милиардов долларов - сущие копейки для такой экономики как США. И за 2 года значит все окупится само вместе с налогами даже без финансирования этого со стороны, например, с космических коммерческих запусков теми же ракетами Илона Маска или из бютжета правительства США, хотя вероятно, будет и тот и другой источник тоже.

Данный V-диапазон для глобальной спутниковой низковысотной связи лучше существующего "довольно старого" Ku-диапазон (в основном спутниковое телевидение и первые массовые системы передачи спутникового интернета) и более нового Ка-диапазон (в основном передача интернета). При этом, что интересно, чаще всего в системах передачи космического интернета, даже новых, нисходящий канал (со спутника к Земле и пользователю) использует Кu-диапазон как и только одностороннее на прием спутниковое телевидение, а вот восходящий (с Земли от пользователя на спутник) использует уже Ka-диапазон. И таким образом нынешние системы передачи спутникового интернета - это смешанные Ка-диапазон и Ku-диапазон !

Илон Маск в своем проекте космического интернета планирует вообще отказаться от услуг неподвижных геостационарных спутников на единственной очень дорогой геостационарной орбите над экватором в 40000 км (так как позиций стояния спутников на ней остается мало и они стоят денег немалых сами по себе). Он планирует движущиеся по обычным круговым дешевым орбитам спутники на высоте около 1000 км на первом этапе использования традиционного Ка-диапазон. И на втором этапе перехода к V-диапазону - орбиты станут еще ниже - около 300 км !) Кроме того геостационарная орбита современных коммерческих спутников имеет большой недостаток - с нее неустойчивая связь у абонентов близких к полюсам! Живущим у полюсов приходится выставлять угол наклона своей антенны совсем низким к горизонту чтобы направить ее на спутник стоящий точно над экватором! Малейшее строение или горка на пути - и связь уже невозможна! Да и зона околоземных помех при низком угле наклона антенны над горизонтом вклиниваясь на пути мешает тоже сильно до фатальной невозможности связи. А у живущих на экваторе - проблем никаких - у них спутник над головой - как солнце в зените. Предлагаемая Илоном Маском система не дискриминирует пользователей живущих на экваторе более выигрышно и менее везучих живущих у полюсов - все в равном положении! Еще один большой недостаток традиционной Геостационарная орбита - огромная для интернета задержка сигнала - что делает его непригодным для динамичных игр через интернет! Сигнал в общей сложности проходит четыре раза участок космоса по 40000 км при конечной скорости света (и радиосигнала) 300000 км/сек и таким образом задержка сигнала от например нажатия кнопки мыши до действия на экране будет заметно больше половины секунды независимо от быстродействия компьютеров! При низковысотном расположении спутников этот большой недостаток исчезает.

Преимущества использования V-диапазона

Главные преимущества - в V-диапазона размеры и мощность наземных антенн клиентских устройств можно уменьшить в 2-4 раза по сравнению с нынешними Ku-диапазон (диаметр тарелки около 1-2 м) и Ka-диапазон (диаметр тарелки около 0.75 м). Мощность передатчика нынешняя в основном около 2 Вт (на излучение) и значит в 10 раз больше по току потребления от источника питания (около 20 Вт). При этом те самые 18 Вт (мощность маленького паяльника) разницы идут чисто на бесполезный нагрев излучателя антенны (нагрев может превышать 60 С градусов - и там делают метку - "Не трогать! Можно обжечься!" А сам излучатель имеет даже ребра охлаждения.) ! В V-диапазоне это безобразие должно стать меньше, так как и мощности передатчиков станут меньше. Другое преимущество более коротковолнового диапазона - более широкая возможная полоса пропускания радиосигнала. А значит и скорости передачи возможные станут выше 40 МБит/c возможных в нынешних используемых частотных коммерческих диапазонах и вплотную приблизятся к скоростям в высококачественных наземных кабельных линиях! Но кабели маломаневренны и космос у них явно выигрывает! Например, уже предлагаемые производителями близкие по диапазону передатчики наземной радиорелейной связи частот 70/80 ГГц имеют заявленную скорость передачи сигнала до 1 ГБит/сек на прямой видимости друг друга.

Экономические выгоды

Также переход на V-диапазон выгоднее экономически. Цена комплекса устройств наземной аппаратуры (тарельчатая антенна, ее радиоизлучатель, штанга крепления тарелки, спутниковый модем) для получения пользователем спутникового интернета сейчас в цену не самого дорогого смартфона - около 500 долларов (без учета абонентской платы и платы за трафик разной у разных операторов). Предполагается, что массовые устройства V-диапазона с той же функциональностью подешевеют до 150-100 долларов.

[править] Примечания

[править] Ссылки

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты