K-диапазон | |
---|---|
Частотный спектр | 18 - 26,5 ГГц |
Спектр длин волн | от 1,67 до 1,13 см |
K-диапазон — диапазон частот сантиметровых длин волн, используемых в основном для радиолокации, а также для спутниковой радиосвязи. По определению IEEE, этот диапазон простирается от 18 до 26,5 ГГц электромагнитного спектра (что соответствует длинам волн от 1,67 до 1,13 см)[1]. Название диапазона происходит от немецкого слова «короткий»: нем. kurz.
Использование этого диапазона для радиосвязи ограничено из-за сильного поглощения радиоволн в атмосфере водяным паром, и поэтому обычно для этой цели используются диапазоны находящиеся "под" и "над" K-диапазоном: Ku и Ka соответственно.
Одна из основных областей применения K-диапазона это спутниковая связь. В связи с тем, что в традиционных диапазонах (S-, L-, C-, X- и Ku-) для этих целей уже не осталось места, в настоящее время всё больше и больше используются Ka- и K-диапазоны.
В спутниковой связи этот диапазон называется Ka-диапазон 30/20 ГГц и полосы частот зарезервированные для этих целей лежат между 18,3–18,8 и 19,7–20,2 ГГц для линии Спутник — Земля, и между 27,5 и 31 ГГц для линии Земля - Спутник. То есть, канал Спутник — Земля полностью лежит в K-диапазоне, а канал Земля - Спутник в Ka-диапазоне [2][3][4].
В настоящее время среди систем использующих Ka-диапазон 30/20 ГГц можно отметить канадский Anik F2, который обладает 45 активными Ka-транспондерами и обеспечивает услуги мультимедиа и широкополосный доступ в Интернет на территории Северной Америки[5], а также KA-SAT принадлежащий Eutelsat и обеспечивающий похожие услуги на территории Европы[6]. Среди российских спутников, этот диапазон используют военные спутники Радуга-1 и Радуга-1М. Кроме того, в этом диапазоне должен был работать планировавшийся спутник Экспресс АМ4, запущенный на нерасчётную орбиту в августе 2011 года и впоследствии признанный полностью потерянным.
Также может использоваться американскими военными средствами связи, в частности в Сирии[7].
K-диапазон широко используется в радиолокации. Из-за особенностей этого диапазона (высокая степень атмосферного поглощения и небольшая длина волны), радары K-диапазона способны работать лишь на коротких расстояниях, производя измерения сверхвысокого разрешения. Типичной сферой применения этих радаров является управление воздушным движением в аэропортах, где с помощью последовательности очень коротких импульсов (длиной в несколько наносекунд) определяется дистанция до воздушного судна[8][9].
Современные полицейские дорожные радары работают в диапазонах K- и Ka-. В K-диапазоне несущей частотой таких радаров является 24,150 ГГц и полоса пропускания составляет 100 МГц. Меньшая длина волны и более высокий энергетический потенциал (усиление одинаковых по размерам антенн прямо пропорционально несущей частоте) позволяют приборам, работающим в K-диапазоне, иметь небольшие размеры и дальность обнаружения, в полтора раза превышающую дальность радаров, работающих X-диапазоне. В этом диапазоне частот базируются российские радары Беркут, Искра-1 и их модификации, а также фото и видео комплексы, построенные с участием локационных частей этих радаров[10][11].
Диапазоны в различных системах обозначений различаются, в таблице приведены диапазоны согласно классификации IEEE:
Название диапазона |
Частотный диапазон, ГГц | |
---|---|---|
в радиолокации | в спутниковой связи | |
L | 1,0—2,0 | |
S | 2,0—4,0 | |
C | 4,0—8,0 | 3,4—8,0 |
X | 8,0—12,0 | 7,0—10,7 |
Ku | 12,0—18,0 | 10,7—18,0 |
K | 18,0—26,5 | 18,3—20,2; 27,5—31,5 |
Ka | 26,5—40,0 |