В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций

Планы развития российской спутниковой группировки в Ка-диапазоне частот

Николай Тестоедов
генеральный конструктор
и генеральный директор
ОАО "Информационные спутниковые системы
им. академика М.Ф. Решетнева"

После определенного спада темпов развития спутниковых сетей связи, который наблюдался в период 2003-2005 гг., начиная с 2007 г. спрос на спутниковый ресурс резко возрос и продолжает расти, и на сегодняшний день он превышает предложение как в мире, так и в нашей стране. В связи с этим крупнейшие спутниковые операторы Российской Федерации - ФГУП "Космическая связь" и ОАО "Газпром космические системы" объявили о начале разработки и создании новых космических аппаратов: "Экспресс-АМ4", "Экспресс-АМ5", "Экспресс-АМ6", "Экспресс-АМ8", "Экспресс-ATI", "Экспресс-АТ2", "Ямал-ЗООК", "Ямал-401", "Ямал-402".

Преимущества Ка-диапазона

Принимая во внимание, что традиционно используемые частотные ресурсы в С- и Ku-диапазонах практически полностью загружены, основным направлением развития спутниковой связи в России является освоение и использование новых частотных ресурсов в более высоких диапазонах. Наиболее доступным решением развития систем спутниковой связи и вещания (СССВ) является использование Ка-диапазона (20 ГГц по линии "Вниз" и 30 ГГц по линии "Вверх").

До настоящего времени применение Ка-диапазона в СССВ РФ сдерживалось из-за особенностей географического положения и климатических условий. Однако развитие технологий адаптивной компенсации атмосферных потерь и применение высокоэффективных многолучевых антенн позволило существенно компенсировать недостатки, присущие этому частотному диапазону.

К основным преимуществам использования Ка-диапазона можно отнести:

Больший по сравнению с С- и Кu-диапазонами частотный ресурс (1,5-3 ГГц).
Высокие частоты Ка-диапазона облегчают реализацию на спутнике узких лучей антенн с высоким усилением, а также создание бортовых многолучевых антенн (МЛА) с целью повышения энергетического потенциала спутниковых линий (увеличения значений эффективной изотропной излучаемой мощности (ЭИИМ) КА и добротности (G/T) КА).
Применение в космическом сегменте СССВ многолучевых антенн с узкими лучами и многократное повторное использование частот в лучах МЛА повышают эффективность использования спектра и способствуют увеличению пропускной способности новых СССВ

Спутниковые сети в Ка-диапазоне

Развертывание спутниковых сетей в Ка-диапазоне на территории Российской Федерации планируется начать на базе орбитальной группировки национального оператора спутниковой связи ФГУП "Космическая связь". Первым отечественным космическим аппаратом, модуль полезной нагрузки которого будет оснащен только двумя транспондерами Ка-диапазона, станет спутник "Экспресс-АМ4".

Реализация полномасштабного развертывания систем спутниковой связи и вещания в Ка-диапазоне на территории России станет возможной только с запуском космических аппаратов "Экспресс-АМ5" и "Экспресс-АМб", которые разрабатываются и изготавливаются ОАО "ИСС" совместно с ФГУП "НИИ радио" и канадской фирмой MDA. Эти спутники будут иметь по 12 транспондеров Ка-диапазона, а зоны их обслуживания будут сформированы 10 узкими лучами многолучевых антенн, обеспечивающими покрытие западной и восточной территории РФ соответственно. Данные транспондеры позволят обеспечить высокий энергетический потенциал и предоставят возможность применения маломощных VSAT-станций абонентов спутниковых сетей.

Спутники связи "Экспресс-АМ5" и "Экспресс-АМб" создаются на базе самой мощной платформы разработки ОАО "ИСС" - "Экспресс-2000". В составе модуля полезной нагрузки этих космических аппаратов, помимо стволов Ка-диапазона, будут также применены стандартные транспондеры С- и Кu-диапазонов.

Следующие шаги развития

Принимая во внимание большую перспективность применения Ка-диапазона и конкуренцию между операторами спутниковых сетей связи в части орбитально-частотного ресурса, следующим шагом развития систем спутниковой связи может стать использование частотного ресурса 44/20 ГГц. Данный диапазон частот в рамках спутниковых сетей (ТОР-1М, ТОР-7М, ТОР-12М и др.) на настоящий момент закреплен за Россией для ряда орбитальных позиций. Его применение, конечно, потребует решения ряда технических задач, в том числе:

разработку приемных многолучевых антенн в диапазоне 44 ГГц;
разработку и изготовление малошумящих усилителей с низким коэффициентом шума;
изготовление пассивных антенно-фидерных устройств с малыми потерями.

Таким образом, существующая тенденция развития современных технологий позволяет прогнозировать возможность решения данных задач и, как следствие, дальнейшее развитие систем спутниковой связи и вещания.

Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2011
Посещений: 8026

Статьи по теме

Автор

Николай Тестоедов

генеральный конструктор
и генеральный директор
ОАО "Информационные спутниковые системы
им. академика М.Ф. Решетнева"