موضوع مقاله: باند کی‌یو | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # باند کی‌یو | مقدمه: باند K u در درجه اول برای ارتباطات ماهواره ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، مهم‌ترین آنها از پیوند مورد استفاده ماهواره‌های پخش مستقیم برای پخش تلویزیون ماهواره ای و برای برنامه‌های خاص مانند ماهواره رله داده ردیابی ناسا است که برای ارتباطات ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) و ماهواره‌های SpaceX و Starlink استفاده می‌شود. | ## بخش 1: باند کی‌یو | ماهواره‌های باند Ku همچنین برای تعمیرات اساسی و مخصوصاً برای ماهواره از مکانهای از راه دور (SNG) به استودیوی شبکه تلویزیونی برای ویرایش و پخش استفاده می‌شود. این باند توسط اتحادیه بین‌المللی ارتباطات از راه دور (ITU) به بخش‌های مختلفی تقسیم می‌شود که بر اساس منطقه جغرافیایی متفاوت است. NBC اولین شبکه تلویزیونی بود که اکثر راه‌های پخش خود را از طریق باند K u در سال ۱۹۸۳ ایجاد کرد. یک دیش ماهواره در یک محل اقامت، که کانال‌های تلویزیونی ماهواره ای را از طریق پرتوی مایکروویو باند K u از یک ماهواره ارتباطاتی پخش در مدار زمینی ۳۵٬۷۰۰ کیلومتری (۲۲٬۰۰۰ مایل) بالاتر از زمین دریافت می‌کند. بیش از ۲۲ ماهواره FSS در باند کی‌یو بر فراز آمریکای شمالی در مدار قرار دارند، که هر کدام دارای ۱۲ تا ۴۸ ترنسپوندر با توان ۲۰ تا ۱۲۰ وات هستند و برای دریافت سیگنال شفاف، نیاز به آنتنی با اندازه ۰.۸ تا ۱.۵ متر دارند. ماهواره های BSS معمولاً پخش مستقیم تلویزیون ماهواره‌ای دارای ۱۶ تا ۳۲ ترنسپوندر با پهنای باند ۲۷ مگاهرتز هستند که با توان ۱۰۰ تا ۲۴۰ وات کار می‌کنند. این مشخصات امکان استفاده از آنتن های گیرنده کوچک به اندازه ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) را فراهم می‌کند. در اروپا، باند کی‌یو از ۱۰.۷ تا ۱۲.۷۵ گیگاهرتز (فرکانس نوسان‌ساز محلی پایین: ۹.۷۵ گیگاهرتز، فرکانس بالا: ۱۰.۶ گیگاهرتز) برای خدمات ماهواره‌ای پخش مستقیم تلویزیون ماهواره‌ای مانند خدمات ارائه‌شده توسط ماهواره‌های آستراست استفاده می‌شود. استرالیا بخشی از منطقه ۳ اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU Region 3) است و محیط قانونی و مقرراتی استرالیا مجوزی با ردهٔ عمومی (class license) ارائه می‌دهد که شامل دریافت سیگنال از ماهواره به زمین (دان لینک) از ۱۱.۷۰ تا ۱۲.۷۵ گیگاهرتز و ارسال سیگنال از زمین به ماهواره (آپ لینک) از ۱۴.۰ تا ۱۴.۵ گیگاهرتز می‌شود. | ## بخش 2: باند کی‌یو | مزایا در مقایسه با باند C، باند K u به‌طور مشابه برای جلوگیری از تداخل در سیستم‌های مایکروویو زمینی استفاده نمی‌شود و می‌توان قدرت پیوندها و ارسال آن را افزایش داد. این قدرت بالاتر نیز به ظروف پذیرایی کوچکتر تبدیل می‌شود و به کلی بودن انتقال ماهواره و اندازه یک دیش اشاره می‌کند. زیرا هدف از نصب دیش، جمع‌آوری امواج ارسالی بر روی یک منطقه و تمرکز همه آنها بر روی عنصر گیرنده واقعی آنتن است که در جلوی ظرف نصب شده است (و به سمت پشت نصب می‌شود). اگر امواج شدیدتر باشند، برای دستیابی به همان شدت، درجه کمتری از اندازه دیش، استفاده می‌شود. ویژگی اصلی باند نسبت به باندهای مایکروویو با فرکانس پایین‌تر این است که طول موج کوتاه‌تر این امکان را به وجود می‌آورد که وضوح زاویه ای کافی برای جدا کردن سیگنال‌های ماهواره‌های ارتباطی مختلف با آنتن‌های کوچکتر زمینی کوچک حاصل شود. از وضوح فضایی، قطر یک بشقاب سهموی مورد نیاز برای ایجاد یک الگوی تابش با یک زاویه ای داده پهنای پرتو (افزایش) با طول موج متناسب و در نتیجه به‌طور معکوس با فرکانس متناسب است. در ۱۲ گیگاهرتز، یک بشقاب ۱۰۰ سانتیمتری می‌تواند روی یک ماهواره متمرکز شود در حالی که به اندازه کافی سیگنال را از ماهواره دیگر تنها ۲ درجه از آن رد می‌کند. این مهم است زیرا ماهواره‌ها در سرویس FSS (سرویس ماهواره ای ثابت) به‌طور میانگین فقط ۲ درجه از هم فاصله دارند. اندازه دیش کوچکتر و بدون محدودیت بودن سیستم باند K u از انجام عملیات زمینی، پیدا کردن یک محل مناسب برای نصب را ساده می‌کند. | ## بخش 3: باند کی‌یو | در حدود ۱۰ گیگاهرتز، پیک جذب به دلیل شل شدگی جهت گیری مولکول های آب مایع رخ می‌دهد. اثر این پدیده به صورت کاهش قابل توجه کیفیت سیگنال، که معمولاً با نام «تضعیف ناشی از باران» (rain fade) شناخته می‌شود، در هنگام بارش های سنگین (حدود ۱۰۰ میلی متر بر ساعت) ظاهر می‌گردد. این مشکل را میتوان با ارسال سیگنال پرقدرت تر از ماهواره برای جبران کاهش توان برطرف کرد. بنابراین، ماهواره های باند کی‌یو معمولاً برای ارسال داده به توان به مراتب بیشتری نسبت به ماهواره های باند C نیاز دارند. نوع دیگری از افت کیفیت سیگنال ناشی از شرایط جوی، با عنوان «تضعیف برف» (snow fade)، وجود دارد که مختص باند کی‌یو نیست. این پدیده به دلیل تجمع برف یا یخ روی دیش آنتن رخ می‌دهد که نقطهٔ کانونی آن را به‌طور قابل توجهی تغییر می‌دهد. آنتن ایستگاه زمینی اپراتور ماهواره هنگام کار در باند کی‌یو به دلیل تمرکز پرتو بسیار باریک تر در مقایسه با باند C (برای دیشی با اندازهٔ مشخص)، نیازمند کنترل موقعیت دقیق تری است. | ## جمع‌بندی | دقت بازخورد موقعیت در این حالت بالاتر بوده و ممکن است آنتن برای حفظ موقعیت خود در برابر بار ناشی از وزش باد بر سطح دیش، به یک سامانهٔ کنترل حلقه‌بسته نیاز داشته باشد.