X-диапазон

IEEE X-диапазон
Диапазон частот	8,0–12,0 ГГц
Диапазон длин волн	3,75–2,5 см
Связанные группы	I / J группы (НАТО) ; СВЧ (МСЭ) ;

X - диапазон — обозначение диапазона частот в микроволновой радиодиапазоне электромагнитного спектра . В некоторых случаях, например, в технике связи , частотный диапазон X-диапазона устанавливается довольно неопределенно и составляет примерно 7,0–11,2 ГГц . ^{[ нужна ссылка ]} В радиолокационной определяет диапазон частот технике Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) как 8,0–12,0 ГГц. Диапазон X используется для радаров , спутниковой связи и беспроводных компьютерных сетей .

Радар

X-диапазон используется в радарах, в том числе в непрерывных , импульсных, одно- и двухполяризационных радарах , радарах с синтезированной апертурой и фазированных решетках . Поддиапазоны радиолокационных частот X-диапазона используются в гражданских , военных и государственных учреждениях для мониторинга погоды , управления воздушным движением , управления движением морских судов , слежения за обороной и определения скорости транспортных средств для правоохранительных органов. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

X-диапазон часто используется в современных радарах. Более короткие волны X-диапазона обеспечивают получение изображений с более высоким разрешением от высокого разрешения радаров для идентификации и распознавания целей. Метеорологические радары X-диапазона обладают значительным потенциалом для наблюдений на коротких дистанциях, но потеря мощности сигнала ( затухание ) в дождливых условиях ограничивает их использование на больших дистанциях. ^{[ 3 ]}

Наземная связь и сети

Сегмент X-диапазона от 10,15 до 10,7 ГГц используется для наземной широкополосной связи во многих странах, таких как Бразилия, Мексика, Саудовская Аравия, Дания, Украина, Испания и Ирландия. ^{[ 4 ]} Alvarion , CBNL , CableFree и Ogier создают для этого системы, хотя каждая из них имеет собственную воздушную связь. DOCSIS (Спецификация интерфейса передачи данных по кабельному кабелю), стандарт, используемый для предоставления кабельного Интернета клиентам , использует некоторые частоты X-диапазона. Домашнее/бизнес- CPE имеет один коаксиальный кабель с адаптером питания, подключаемый к обычному кабельному модему. Частота гетеродина обычно составляет 9750 МГц, такая же, как для LNB спутникового телевидения Ku _- диапазона. В двусторонних приложениях, таких как широкополосная связь, обычно используется смещение TX 350 МГц.

Космическая связь

Космическая связь для науки и исследований

Небольшие части диапазона X выделены Международным союзом электросвязи (ITU) исключительно для телекоммуникаций в дальнем космосе. Основным пользователем этого распределения является американская НАСА сеть дальнего космоса (DSN). Объекты DSN расположены в Голдстоуне, штат Калифорния (в пустыне Мохаве ), недалеко от Канберры, Австралия , и недалеко от Мадрида, Испания , и обеспечивают непрерывную связь с Земли практически в любой точке Солнечной системы независимо от вращения Земли. (Станции DSN также способны использовать более старые и более низкие частоты радиосвязи в дальнем космосе S-диапазона , а также некоторые более высокие частоты на более или менее экспериментальной основе, например, в диапазоне K. )

Известные программы исследования дальнего космоса , в которых использовалась связь X-диапазона, включают спускаемые аппараты «Викинг» на Марс ; миссии «Вояджер» к Юпитеру , Сатурну и дальше; орбитальный аппарат « Галилео -Юпитер» ; миссия «Новые горизонты» к Плутону и поясу Койпера , марсоход «Кьюриосити» и орбитальный аппарат Сатурна «Кассини-Гюйгенс» . ^{[ 5 ]}

Важным использованием связи в диапазоне X стали два посадочных модуля программы «Викинг» . Когда планета Марс проходила рядом с Солнцем или позади него, если смотреть с Земли, спускаемый аппарат «Викинг» одновременно передавал две непрерывные несущие, одну в S-диапазоне и одну в X-диапазоне, в направлении Земли, где они были зафиксированы наземными станциями DSN . Проводя одновременные измерения на двух разных частотах, полученные данные позволили физикам-теоретикам проверить математические предсказания Альберта Эйнштейна Общей теории относительности . Эти результаты являются одними из лучших подтверждений общей теории относительности. ^{[ нужна ссылка ]}

Новая европейская двойная марсианская миссия ExoMars также будет использовать связь в X-диапазоне на приборе LaRa для изучения внутренней структуры Марса и проведения точных измерений вращения и ориентации Марса путем мониторинга двусторонних доплеровских частотных сдвигов между поверхностью. платформа и Земля. Он также обнаружит изменения углового момента из-за перераспределения масс, например, миграции льда из полярных шапок в атмосферу. ^{[ нужна ссылка ]}

Требования НАТО к частотам X-диапазона

Международный союз электросвязи (МСЭ), международный орган, распределяющий радиочастоты для гражданского использования, не уполномочен выделять полосы частот для военной радиосвязи . То же самое относится и к X-диапазона военным спутникам связи . Однако, чтобы удовлетворить военные потребности в радиочастотном спектре, например, для фиксированной спутниковой службы и подвижной спутниковой службы , страны НАТО заключили Совместное соглашение НАТО о гражданских и военных частотах (NJFA). ^{[ 6 ]}

(а)	(б)	(с)	(г)

7250-7750 МГц	ЗАФИКСИРОВАННЫЙ ФИКСИРОВАННАЯ СПУТНИКОВАЯ (SE), МОБИЛЬНАЯ СПУТНИКОВАЯ (СЭ) (S5.461)	1. Основные военные потребности в спутниковых линиях связи; поддиапазон подвижной спутниковой связи 7250–7300 МГц предназначен для военно-морских и сухопутных подвижных земных станций . 2. Военные потребности в стационарных системах в некоторых странах.	1. Это гармонизированный диапазон НАТО типа 1 для спутниковой связи. 2. 7250–7300 МГц объединены с 7975–8025 МГц для распределения ПОДВИЖНОЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ. 3. ФИКСИРОВАННАЯ и ПОДВИЖНАЯ услуги не должны реализовываться в полосе 7250–7300 МГц в большинстве стран НАТО, включая Район 2 МСЭ. 4. В полосе 7300–7750 МГц передвижные земные станции не могут претендовать на защиту. от других сервисов.
7750-7900 МГц	ЗАФИКСИРОВАННЫЙ	Военные требования к существующим стационарным системам НАТО в некоторых странах.
7900-8400 МГц	ФИКСИРОВАННАЯ СПУТНИКОВАЯ (ES), МОБИЛЬНАЯ СПУТНИКОВАЯ (Es) (S5.461), ЗАФИКСИРОВАННЫЙ Спутник исследования Земли (sE) (С5.462А),	1. Основные военные потребности в спутниковой связи; Поддиапазон подвижной спутниковой связи 7975–8025 МГц предназначен для военно-морских и наземных подвижных спутниковых наземных станций. 2. Военные потребности для целей спутников исследования Земли (линия вниз) в полосе 8025–8400 МГц. 3. Военные потребности в стационарных системах в некоторых странах.	1. Это гармонизированный диапазон НАТО типа 1 для спутниковой связи вверх. 2. 7975–8025 МГц объединены с 7250–7300 МГц для распределения ПОДВИЖНОЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ. 3. ФИКСИРОВАННАЯ и ПОДВИЖНАЯ услуги не должны реализовываться в полосе 7975–8025 МГц в большинстве стран НАТО, включая Район 2 МСЭ. 4. В полосах 7900–7975 и 8025–8400 МГц передвижные земные станции не должны создавать вредных помех другим службам.
8500 МГц- 10,5 ГГц	РАДИОЛОКАЦИЯ Радиолокация	Военные потребности в наземных, воздушных и морских радарах.	Желательно использовать согласованный диапазон НАТО типа 2 в выбранных поддиапазонах.

Любительское радио

Регламент радиосвязи Международного союза электросвязи разрешает радиолюбительскую работу в диапазоне частот от 10 000 до 10 500 ГГц. ^{[ 7 ]} и любительская спутниковая работа разрешена в диапазоне от 10,450 до 10,500 ГГц. Любители называют его 3-сантиметровым диапазоном — X-диапазоном , а AMSAT .

Другое использование

Детекторы движения часто используют частоту 10,525 ГГц. ^{[ 8 ]} предлагается частота 10,4 ГГц светофоров Для детекторов пересечения . Comreg в Ирландии выделил 10,450 ГГц для датчиков трафика в качестве SRD. ^{[ 9 ]}

Многие спектрометры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) работают на частоте около 9,8 ГГц.

Ускорители частиц могут питаться от радиочастотных источников X-диапазона. Затем частоты стандартизируются на уровне 11,9942 ГГц (Европа) или 11,424 ГГц (США). ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Это вторая гармоника C-диапазона и четвертая гармоника S-диапазона . Европейская частота X-диапазона используется для компактного линейного коллайдера (CLIC) .

См. также

Рефлектор Кассегрена
Направленная антенна
XTAR
Морской радар X-диапазона
Новые горизонты телекоммуникаций
Программа "Вояджер" # Проектирование космического корабля
Частоты передачи спутников наблюдения Земли
TerraSAR-X : немецкий спутник наблюдения Земли.

Ссылки

^ «Радарные полосы» . www.everythingweather.com .
^ «Что такое радары S- и X-диапазонов и как они используются сегодня?» . Леонардо.com . Леонардо ДРС . 19 декабря 2022 г. . Проверено 3 июля 2024 г.
^ Матросов С.Ю., Кеннеди П.К. и Чифелли Р., 2014. Экспериментально обоснованные оценки взаимосвязи между характеристиками затухания радиолокационного сигнала X-диапазона и дифференциальной фазой в дожде. Журнал атмосферных и океанических технологий, 31 (11), стр. 2442–2450.
^ «Широкополосная беспроводная связь» . Проверено 5 мая 2020 г.
^ «Подсистема радионауки (RSS)» . НАСА Наука Исследование Солнечной системы . Проверено 23 августа 2022 г.
^ « Соглашение НАТО о совместном гражданском и военном частоте (NJFA) » (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 8 января 2016 г.
^ «Справочник по УКВ региона 1 IARU (2006 г.), стр. 50» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 февраля 2009 г.
^ «Широкополосный трансивер 10 ГГц» . www.g3pho.free-online.co.uk .
^ «Радио Спектр» . Архивировано из оригинала 18 марта 2012 года . Проверено 1 июня 2011 г.
^ Ф. Погер, А. Хамди, С. Курт, С. Доберт, Г. МакМонагл, Г. Россат, К. М. Ширм, И. Сыратчев, Л. Тимео, С. Кузихов, А. А. Вихарев, А. Хаазе, Д. Спрен , А. Йенсен, Э. Н. Йонгеваард, К. Д. Нантиста и А. Вликс: ВЧ-ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ 12 ГГц E ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ CLIC
^ «Сравнение характеристик XFEL на базе РЧ линейного ускорителя S-диапазона, C-диапазона и X-диапазона» (PDF) . Проверено 10 сентября 2023 г.

Внешние ссылки

[1] «Радарные полосы» . www.everythingweather.com .

[2] «Что такое радары S- и X-диапазонов и как они используются сегодня?» . Леонардо.com . Леонардо ДРС . 19 декабря 2022 г. . Проверено 3 июля 2024 г.

[3] Матросов С.Ю., Кеннеди П.К. и Чифелли Р., 2014. Экспериментально обоснованные оценки взаимосвязи между характеристиками затухания радиолокационного сигнала X-диапазона и дифференциальной фазой в дожде. Журнал атмосферных и океанических технологий, 31 (11), стр. 2442–2450.

[Ogier-4] «Широкополосная беспроводная связь» . Проверено 5 мая 2020 г.

[5] «Подсистема радионауки (RSS)» . НАСА Наука Исследование Солнечной системы . Проверено 23 августа 2022 г.

[6] « Соглашение НАТО о совместном гражданском и военном частоте (NJFA) » (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 8 января 2016 г.

[7] «Справочник по УКВ региона 1 IARU (2006 г.), стр. 50» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 февраля 2009 г.

[8] «Широкополосный трансивер 10 ГГц» . www.g3pho.free-online.co.uk .

[9] «Радио Спектр» . Архивировано из оригинала 18 марта 2012 года . Проверено 1 июня 2011 г.

[10] Ф. Погер, А. Хамди, С. Курт, С. Доберт, Г. МакМонагл, Г. Россат, К. М. Ширм, И. Сыратчев, Л. Тимео, С. Кузихов, А. А. Вихарев, А. Хаазе, Д. Спрен , А. Йенсен, Э. Н. Йонгеваард, К. Д. Нантиста и А. Вликс: ВЧ-ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ 12 ГГц E ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ CLIC

[11] «Сравнение характеристик XFEL на базе РЧ линейного ускорителя S-диапазона, C-диапазона и X-диапазона» (PDF) . Проверено 10 сентября 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

v т и Электромагнитный спектр
Gamma rays X-rays Ultraviolet Visible Infrared Microwave Radio ← higher frequencies longer wavelengths →
Gamma rays	Very-high-energy gamma ray Ultra-high-energy gamma ray
X-rays	Soft X-ray Hard X-ray
Ultraviolet	Extreme ultraviolet Vacuum ultraviolet Lyman-alpha FUV MUV NUV UVC UVB UVA
Visible (optical)	Violet Blue Cyan Green Yellow Orange Red
Infrared	NIR (Bands: J, K, H) SWIR MWIR (Bands: L, M, N) LWIR FIR
Microwaves	W band V band Q band K_a band K band K_u band X band C band S band L band
Radio	THF EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF ULF SLF ELF
Wavelength types	Microwave Shortwave Medium wave Longwave