نطاقات Ku

يختلف نطاق KU حسب المنطقة، وهذا هو النوع الشائع:

• ترددات نطاق Ku

  تتراوح الترددات من 12.4 إلى 18.0 غيغاهرتز. سيختلف التردد حسب البلد. على سبيل المثال، ستختلف نطاقات التردد في الولايات المتحدة عن المملكة المتحدة بسبب قواعد ولوائح الاتحاد الدولي للاتصالات.

• قمر صناعي نطاق Ku

  تستخدم هذه الأقمار الصناعية إشارات الموجات الدقيقة لنقل البيانات بين الأقمار الصناعية والأرض. تعتمد على تقنية نقل الأقمار الصناعية DVB-S2، وهي فعالة من حيث التكلفة.

• هوائيات صحن نطاق Ku

  هذا هو الجزء على شكل صحن من الهوائي الذي يمكن أن يختلف في الحجم حسب الموقع. يلعب الحجم دورًا مهمًا في قوة إشارة القمر الصناعي، بشكل عام أصغر في أمريكا الشمالية وأكبر في أوروبا. تعد الأطباق مكونًا أساسيًا لاستقبال إشارات الأقمار الصناعية. يمكن أن تختلف الأطباق من 0.3 متر إلى 3.8 متر حسب الموقع والصناعة.

• محول كتلة الضوضاء منخفضة (LNB) نطاق Ku

  يأخذ LNB إشارات القمر الصناعي ويحولها إلى إشارات يمكن لأجهزة الاستقبال فهمها. يحتوي على مرشحات ومكبرات صوت LN ومذبذبات.

• نظام التركيب

  حوامل الهوائيات والأعمدة والحوامل الثلاثية والأبراج والدعامات هي مكونات نظام التركيب. يؤمن الهوائيات ويضمن تركيبها بشكل صحيح لتلقي إشارات الأقمار الصناعية.

• قرن التغذية

  يعد قرن التغذية جزءًا لا يتجزأ من مجموعة الهوائي. يجمع إشارات الأقمار الصناعية ويوجهها إلى LNB.

تختلف نطاقات KU حسب الصناعة والتطبيق والمنطقة. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة:

• نطاق Ku القياسي

  هذا هو النوع الأكثر شيوعًا. يستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك البث التلفزيوني وشبكة الإنترنت. يعمل بترددات تتراوح من 14.0 إلى 14.5 غيغاهرتز نزولاً (من القمر الصناعي إلى الأرض) ومن 11.7 إلى 12.2 غيغاهرتز صعودًا (من الأرض إلى القمر الصناعي).

• نطاق Ku المتطرف

  يستخدم لمراقبة الطقس والتطبيقات العسكرية والبحوث العلمية. كما أنه يستخدم لتتبع الأقمار الصناعية في الفضاء. يختلف عن نطاق KU القياسي بسبب تردداته الداخلية من 12.75 إلى 14.5 غيغاهرتز (نزولاً) ومن 17.3 إلى 18.3 غيغاهرتز (صعودًا).

• نطاق Ku

  يستخدم المشغلون هذا النطاق في الولايات المتحدة للكابل التلفزيوني وخدمات الأقمار الصناعية الثابتة (FSS). يحتوي الطيف على نطاقين، نطاق أمريكا الشمالية والنطاق الدولي، اللذان يختلفان في التوافر وعرض النطاق الترددي.

• نطاق Ku NASA

  تستخدم وكالة ناسا نطاق Ku المتطرف في مهامها واستكشاف الفضاء العميق. تستخدم التردد العالي لنقل البيانات والقياسات عن بعد والصوت والأوامر بين المركبة الفضائية ومراقبة المهمة على الأرض.

وظائف وميزات نطاقات Ku

• نطاق التغطية: يُطلق على النطاق الذي يمكن للقمر الصناعي تغطيته اسم "البصمة". يمكن لأنظمة الأقمار الصناعية ذات نطاق Ku توفير تغطية واسعة النطاق - حتى القارات بأكملها! - حسب مدار القمر الصناعي. تستخدم الأقمار الصناعية ذات "الحزمة المحددة" حزمًا مركزة لتوفير عرض نطاق ترددي عالي في مناطق معينة.
• المرونة: تسمح تقنية الأقمار الصناعية ذات نطاق Ku للعديد من الإشارات بمشاركة نفس التردد باستخدام ترددات مختلفة في نفس القناة. هذا يجعل من الممكن لكثير من المستخدمين الاتصال في وقت واحد دون التداخل مع بعضهم البعض.
• معدات الأرض: هناك حاجة إلى معدات أرضية لإرسال واستقبال الإشارات من القمر الصناعي ذي نطاق Ku. تعتبر "محطات الأرض" هوائيات كبيرة تقع عادةً في مواقع تتمتع فيها شركات الخدمات بإمكانية جيدة للوصول إلى رابط القمر الصناعي. ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام محطات وأجهزة هوائية أصغر، مثل "VSAT" (محطات ذات فتحة صغيرة جدًا)، والتي تتيح ربط المواقع النائية عبر الأقمار الصناعية واسعة النطاق.
• التغطية العالمية: يمكن لأنظمة الأقمار الصناعية التي تعتمد على ترددات نطاق Ku توفير قدرات اتصال في جميع أنحاء العالم تقريبًا، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص لتطبيقات مثل الاتصال البحري والجوي والمناطق النائية حيث تكون وسائل الاتصال الأخرى غير عملية أو مستحيلة.
• مقاومة الطقس: في حين أن الأقمار الصناعية قد لا تعمل بشكل جيد خلال هطول الأمطار الغزيرة أو العواصف الرعدية، فإن أنظمة نطاق Ku تتمتع بمزايا معينة مقارنةً بتلك التي تستخدم تردد "Ka". يمكن لإشاراتها أن تمر عبر الغيوم، مما يساعد عندما تكون خط الرؤية المباشر مع القمر الصناعي محظورًا بسبب سوء الأحوال الجوية. من غير المرجح أن تؤثر الظروف السيئة على الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في البحر، حيث يجب على السفن غالبًا البقاء على اتصال حتى أثناء العواصف.
• دعم مجموعة متنوعة من التطبيقات: تدعم تقنية نطاق Ku العديد من تطبيقات الاتصال، بما في ذلك شبكات المؤسسات واستمرارية الأعمال والبث عبر الإنترنت وخدمات الأقمار الصناعية الثابتة (FSS) وخدمات الأقمار الصناعية المتنقلة (MSS) ومحطات ذات فتحة صغيرة جدًا (VSAT).

سيناريوهات نطاق Ku

يُعد الاتصال عبر الأقمار الصناعية ذات نطاق Ku تقنية شائعة في العديد من الصناعات. فيما يلي بعض السيناريوهات التي يتم تطبيق هذا النطاق فيها.

• صناعة الفضاء: تستخدم صناعة الفضاء تقنية نطاق Ku في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية أثناء الطيران. يوفر النظام الوصول إلى الإنترنت والاتصال للطائرات والركاب. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم عمليات الطائرات مثل إدارة حركة المرور الجوي والملاحة والمراقبة رادار ونطاق Ku إشارات الأقمار الصناعية.
• صناعة الشحن: تستخدم صناعة الشحن نطاق Ku للاتصالات بين السفن ومراقبة الملاحة البحرية. تستخدم عمليات السفن مثل الملاحة ومراقبة حركة المرور إشارات رادار نطاق Ku. تستخدم قوارب الدوريات الساحلية وسفن الدعم البحرية الإشارات للمراقبة وتشغيل السفن.
• صناعة النفط والغاز: تستخدم منصات النفط البحرية نطاق Ku للاتصالات بين السفن والمراقبة عن بعد. كما يستخدم النطاق لمراقبة المناطق الصغيرة والواسعة ومراقبة خطوط الأنابيب والمصافي. يمكن لبعض إشارات نطاق Ku اكتشاف التسريبات في صناعة النفط والغاز.
• تطبيقات الحكومة: تستخدم وكالات الحكومة نطاق Ku للعمليات العسكرية وخدمات الأقمار الصناعية لدعم القوات في المناطق النائية. تعتمد اتصالات القوات والمراقبة والاستطلاع والمراقبة عن بعد على إشارات الأقمار الصناعية ذات نطاق Ku. تستخدم وكالات إنفاذ القانون وحرس الحدود اتصالات الأقمار الصناعية لمركبات القيادة المتنقلة والمراقبة ومراقبة البنية التحتية الحيوية.
• الاتصالات الثابتة: في حالة التطبيقات الثابتة، يتم استخدام نطاق Ku لأنظمة VSAT (محطة ذات فتحة صغيرة جدًا) التي توفر الوصول إلى الإنترنت عبر الأقمار الصناعية للمناطق النائية والريفية. تُستخدم شبكات VSAT لتوفير الاتصال بالإنترنت في المناطق الريفية والمواقع التي ليس لديها بنية تحتية أرضية. بالإضافة إلى الوصول إلى الإنترنت، تُستخدم تقنية VSAT لربط مكاتب الشركات وأجهزة الصراف الآلي المصرفية ونقاط البيع في المناطق النائية.
• البث: تستخدم صناعة البث نطاق Ku للبث التلفزيوني المباشر عبر القمر الصناعي. تنقل أقمار DBS إشارات تتيح للمشاهدين استقبال برامج تلفزيون الأقمار الصناعية مباشرة على أجهزة استقبال تلفزيون الأقمار الصناعية ذات نطاق Ku. يوفر DBS أيضًا خدمات مثل توزيع البرامج التلفزيونية الوطنية والإقليمية.
• تطبيقات الهاتف المحمول الأرضية: يُستخدم نطاق Ku للاتصالات عبر الأقمار الصناعية المتنقلة التي توفر الاتصال للسيارات والسفن وغيرها من المنصات المتنقلة. يشمل ذلك مراكز القيادة للاستجابة للطوارئ وعمليات التنقل والمركبات التي تتطلب الاتصال عبر الأقمار الصناعية لنقل الصوت والبيانات.

كيفية اختيار نطاقات Ku

يقدم العديد من المصنعين أنواعًا مختلفة من هوائيات الأقمار الصناعية ذات نطاق Ku للاختيار من بينها. بالإضافة إلى ذلك، يجب تقييم العديد من العوامل للمساعدة في اتخاذ قرار سليم يناسب احتياجات واحتياجات المستخدم.

• تطبيق المستخدمين: سيساعد تحديد التطبيق في البداية على توجيه العديد من القرارات. سواء كان للاستخدام على مركبة سكنية أو سفن بحرية أو منزل أو مكتب ثابت أو طائرة، فإن تحديد التطبيق سيساعد على تضييق العديد من الخيارات. سيساعد تحديد القطاعات الرأسية، مثل الحكومة أو النفط والغاز أو الزراعة أو الطيران أو الاستجابة للطوارئ، على تحديد معايير أخرى.
• الحجم: تأتي الهوائيات بأحجام مختلفة، وكذلك العناصر. بعبارة أخرى، أين سنضع الصحن؟ سيساعد تحديد ذلك على تقييم أي هوائي صغير وقابل للنقل بما يكفي لتطبيقات المستخدمين التقليدية مع توفير أداء كافٍ.
• العناصر: تختلف أطباق نطاق Ku بطرق عديدة، وأحد أهم الأشياء هو عدد أطباق الأقمار الصناعية وأبواق التغذية. يُعد Monopolotih أو قرن واحد هو النوع الأساسي من الهوائي، الذي يحتوي على موصل واحد ويمكن وضعه أو محاذاته مسبقًا لأي قمر صناعي في وقت واحد. هذا يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتمتع بمنطقة تغطية أكبر. ومع ذلك، فإن الهوائيات الأحدث، مثل تلك التي تحتوي على أطباق متعددة وموصل مزدوج أو متعدد الحزم، هي أكثر ملاءمة لاستقبال الإشارة المتزامن ويمكنها عبور الأقمار الصناعية في نطاق Ku تلقائيًا. هذا يجعلها مناسبة للمستخدمين في منطقة تغطية أصغر الذين يحتاجون إلى خدمة محلية. يُعد المحور أو طاولة الدوران نوعًا آخر من الهوائي الذي لديه إمكانية الدمج مع أي من العناصر المذكورة سابقًا.
• زاوية الارتفاع: تساعد القدرة على تحسين تعديل زاوية الارتفاع على تحسين جودة الإشارة من الأقمار الصناعية على ارتفاعات مختلفة. لذلك، يُعد تعديل زاوية الارتفاع ضروريًا للتطبيقات في المناطق التي يوجد بها عوائق قوية مثل التلال أو الأشجار الكثيفة جدًا.
• الوزن: يُعد وزن الهوائي عاملاً حاسمًا عند التعامل مع منصات حساسة مثل طائرات بدون طيار عسكرية وطائرات تجارية. ليس الوزن فقط، بل حجم الهوائي أيضًا مهم عندما يتعلق الأمر بالنقل. بعبارة أخرى، مدى سهولة أو صعوبة حمل ونقل الهوائي من مكان إلى آخر.
• سحب التيار: يُعد هذا عاملاً مهمًا إذا تم تشغيل الهوائي في منطقة نائية حيث لا يوجد مصدر طاقة ثابت ويتم تشغيله بشكل متكرر من مولد أو بطارية.

أسئلة وأجوبة حول نطاقات Ku

س1: ما هو قمر صناعي نطاق Ku؟

ج1: قمر صناعي نطاق Ku هو تردد يقع بين نقل الفضاء إلى الأرض من قمر صناعي. إنه جزء من النطاق المستخدم للاتصالات التجارية عبر الأقمار الصناعية.

س2: ماذا يشير اختصار Q في نطاق Ku؟

ج2: حرف Q في نطاق Ku هو الحرف الذي يحدد نطاقًا من الترددات. يمثل "معامل الجودة" الذي يُعرّف بأنه نسبة كثافة الطاقة المقبولة في قدرة الإشارة إلى التداخل.

س3: ما هو تردد نطاق Ku؟

ج3: تردد نطاق Ku هو بين 12 و 18 غيغاهرتز، وهنا يقع نقل الأقمار الصناعية. من بين العديد من النطاقات داخل تردد Ka، يتضمن نطاق Ku تردد نطاق Ku.

س4: هل نطاق Ku آمن؟

ج4: يُعد نطاق Ku آمنًا لأن فك تشفير المعلومات يتطلب التواجد بالقرب من طبق القمر الصناعي بشكل فعلي.