KU波段

根據IEEE 521-2002標準，K波段是指頻率在12-18GHz的無線電波波段。K即“K-under”（德語：Kurz-unten）。KU波段的頻率受國際有關法律保護，KU波段衞星單轉發器功率一般比較大，多采用賦形波束覆蓋，衞星EIRP較大，加上Ku波段接收天線效率高於C波段接收天線，因此接收Ku波段衞星節目的天線口徑遠小於C波段，從而可有效地降低接收成本，方便個體接收。在太空，K波段可用作衞星之間的通信波段，如國際空間站和航天飛機通信用的跟蹤與數據中繼衞星（TDRS）也有使用K波段。在衞星廣播領域裏，K波段是一個常用的波段。KU 波段處於 10GHz 以上頻段，通常地面微波、甚高頻、高頻、廣播電視對其無法造成干擾，我們可以利用方向性天線和頻譜儀，在相應的水平方向和垂直方向，在不同的時段進行測試，初步判斷電磁環境的好壞 ^[2]  。

在衞星電視廣播中，接收Ku波段數字衞星信號的天線口徑較C波段小。假設天線的口面效率為60%，直徑為1m的天線工作在波長為25mm的Ku波段時，能夠達到的增益為39.8dB；而在同一地點在同樣口面效率的條件下工作在波長為75mm的C波段時，要達到同樣增益的情況，則需要直徑為3m的天線。當電波穿透大氣層進入降雨或降雪區域時，雨滴或雪花對電波產生吸收和散射，造成或多或少的雨致衰減或雪致衰減，簡稱雨衰或雪衰。因為Ku波段的最大波長為2.5cm，與雨滴或雪花的線度接近，所以Ku波段受雨衰和雪衰的影響比較大。而降雨量越大，衰減越大，降雪的時候，一部分的雪會在空中形成雨滴，又會加劇衰減的程度。 ^[3] 

與以往的C波段衞星模擬廣播相比，由於使用了較高頻率的Ku波段及先進的數字壓縮技術，Ku波段衞星數字廣播具有其突出的特點。

⒈Ku波段衞星廣播的主要特點：

⑵C波段衞星廣播遭受地面微波等干擾源的同頻干擾比較嚴重，而Ku波段的地面干擾很小，Ku波段頻率高，一般在12.5~18GHz之間，不易受微波輻射干擾，大大地降低了對接收環境的要求

⑶接收Ku波段的天線口徑尺寸小，便於安裝也不易被發現

⑷Ku頻段寬，能傳送多種業務與信息

⑸Ku波段下行轉發器發射功率大（大約在100W以上），能量集中，方便接收。

⑹降雨對Ku波段衞星廣播的影響比較嚴重，其上下行信號降雨衰耗遠大於C波段，暴雨情況下Ku波段上行或下行鏈路瞬間雨衰量可超過20dB，而C波段最大雨衰量一般不超過1dB。

數字壓縮技術在衞星廣播中的應用是廣播電視傳送技術的一次重大變革，採用MPEG-2視頻壓縮標準及MUSICAM音頻壓縮方法的DVB-S衞星數字廣播具有模擬方式不可比擬的優勢，毫無疑問地會在衞星廣播領域迅速取代傳統的模擬調頻傳送方式。

⒈利用數字壓縮技術的衞星數字廣播極大地降低了傳送的視音頻碼率，對衞星轉發器的頻帶及功率需求大大低於模擬方式，同一轉發器可播送更多的節目，大幅度降低了節目播出費用

⒉衞星數字廣播由於採用了強有力的糾錯算法，傳送質量很高，接收門限很低。與模擬廣播接收質量的漸變式劣化不同，只要在接收門限上，數字廣播信號就沒有可察覺的失真、干擾和衰弱；

⒊衞星數字廣播可提供數據傳輸和多媒體功能及加擾和授權的能力，特別有利於直接到户的付費服務。Ku波段衞星數字廣播結合了Ku波段及數字技術的特點，非常適合於分散的小口徑天線個體接收，特別是衞星廣播電視節目直接到户DTH服務，而由於Ku波段雨衰問題比較嚴重，做為可靠性要求非常高的衞星節目分配業務則選用C波段傳送更為有利。

與C波段模擬上行系統不同之處主要有三點：

1．Ku波段衞星數字廣播上行系統要適合於數字傳輸的特殊要求，這就要求上行系統要有更低的相位噪聲、更好地幅頻特性和羣時延特性

2．Ku波段衞星數字廣播上行系統所使用的上行天線波束半功率角度很窄，對天線的機械精度和跟蹤精度提出了更高的要求。如國產Ku波段13米上行天線其主反射鏡鏡面精度達0.5mmR.M.S，付反射鏡鏡面精度達0.17mm R.M.S，天線跟蹤精度達0.013°R.M.S

3．Ku波段衞星數字廣播上行系統要採取上行功率控制手段，以便自動補償或消除在衞星上行鏈路出現的雨、雪、雲、霧等對上行信號的衰減作用。

Ku波段包括協調頻段、規劃頻段和廣播頻段等3個頻段，可以用於衞星固定和衞星廣播等2種業務。

1．協調頻段，可分為標準頻段和擴展頻段。

標準頻段的上下行各佔用500MHz：上行14到14.5 GHz（500M），下行12.2到12.75 GHz（550M）；

擴展頻段的上行佔用250 MHz，下行佔用500 MHz：上行13.75到14 GHz（250M），下行10.95到11.2 GHz（250M）與11.45到11.7 GHz（250M）；

2．規劃頻段，上下行各佔用500MHz：上行12.75到13.25 GHz（500M），下行分為2段，10.7到10.95 GHz（250M）與11.2到11.45GHz（250M）。

3．廣播規劃頻段，國際電聯為全球廣播衞星業務規劃了專用頻段，包括單收用户段和上行注入段。

上行（饋線）14.5到14.8 GHz（300MHz）與17.3到17.8GHz（250M），下行（用户）11.7到12.2GHz（500MHz）。