Bei Parabolantennen, die zum Übertragen eines Signals über große Entfernungen verwendet werden, skaliert die Verstärkung auf der Achse wie folgt oder Wo Und sind die Wellenlänge oder Frequenz und ist die Lichtgeschwindigkeit. Bei sonst gleichen Bedingungen bedeutet die Verdoppelung der Frequenz die vierfache Leistung, die von einem entfernten Empfänger mit festem Empfangsantennenbereich empfangen wird.
Frage: Abgesehen von optischen Frequenzen, was ist die höchste Frequenz, die mit Raumfahrzeugen verwendet oder sogar getestet wurde, die außerhalb der Erdumlaufbahn verwendet werden könnten ? Ich suche eine ungefähre Frequenz, nicht nur einen Buchstabencode für eine Bandbezeichnung.
Anmerkung 1: Für diese Frage zählt der Empfang im Erdorbit (sowie auf der Erdoberfläche).
Anmerkung 2: Ich habe diese Frage ein wenig angepasst, um Tests zu ermöglichen, die nicht unbedingt außerhalb der Erdumlaufbahn durchgeführt wurden, solange die Ergebnisse für eine mögliche Verwendung außerhalb der Erdumlaufbahn anwendbar und informativ sind.
unten: Mikrowellenbandnamen und ungefähre Frequenzen, aus Ka vs. Ku – An Unbiased Review von Skyware Technology
unten: 70-Meter-Schüssel im Goldstone-Komplex des DSN. Beachten Sie für den Maßstab, dass rote Farbe Gehwege und Treppen kennzeichnet. Von Gizmodo .
Im Falle der Erde-Weltraum- und Weltraum-Erde-Kommunikation (dh nicht Weltraum-Weltraum) gibt es ein interessantes V-Band-Fenster über den aktuellen Bändern: ( diese Präsentation könnte interessant sein, sie vollständig zu lesen)
Am oberen Ende des unteren Fensters gibt es einen experimentellen Versuch unter Verwendung der Nutzlast von AlphaSat Aldo Paraboni , um Weltraum-Erde-Effekte in Ka/Q- und unteren V-Bändern zu messen. Die Ka/Q-Bemühungen betrachten Dämpfung und Ausbreitung um 40 GHz. Der V-Aufwand liegt bei 48 GHz. Es gibt mehrere IEEE-Paywall-Papiere zu Ergebnissen , aber leider sind die einzigen nicht-Paywall-Quellen, die ich finden kann, nur über die Gerätetests .
Diese V-Band-Kampagne könnte als „höchste getestete Frequenz“ gelten, obwohl dies noch nicht wirklich „Deep-Space-Kommunikation“ ist.
Bearbeiten: Da ich auch der OP bin, habe ich die Frage nach dem Akzeptieren der Antwort von @BobJacobsen leicht überarbeitet, um eine weitere, sehr informative Antwort zu ermöglichen , die sich mit dem Testen eines höheren Frequenzbands durch die Erdatmosphäre befasst, obwohl der Test von durchgeführt wurde LEO und nicht Deep Space. Diese Antwort hier bezieht sich auf die höchste Frequenz, die aus dem Weltraum verwendet oder getestet wurde .
Ich werde dies als vorläufige Antwort posten. Ich bin mir nicht 100% sicher, ob eine höhere Frequenz nicht getestet wurde, aber es sieht so aus, als ob die Deep Space Ka-Band-Frequenzen um 32 GHz die höchsten sind, die umfangreiche, systematische Tests und Verwendung im Weltraum erhalten haben.
Ich sollte auch darauf hinweisen, dass der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) das Ka-Band aus dem cis-Mond-Raum (grob gesagt) verwenden wird, wie in der Frage Wird es Ka-Band-Zuteilungen für TESS im „nahen Weltraum“ erörtert?
Aus dem DSN Telecommunications Link Design Handbook 201, Rev. B, Frequency and Channel Assignments, veröffentlicht am 15. Dezember 2009 :
Ich sollte nicht, dass alle diese Downlinks zu sein scheinen. Ich habe keine entsprechenden Ka-Band-Uplink-Informationen gefunden.
Das Kepler-Teleskop hat das Ka-Band verwendet, um verarbeitete Daten regelmäßig über eine Entfernung von ungefähr 1 AE herunterzubinden.
Gemäß der Zusammenfassung dieses Papiers Mars Reconnaissance Orbiter Ka-band (32 GHz) Demonstration: Cruise Phase Operations (auch diese Präsentation ):
Zu den Höhepunkten gehörte das Aufstellen eines Tagesrekords für die Datenrückgabe von einem Deep-Space-Raumschiff (133 Gbits), der während eines 10-Stunden-Durchgangs erreicht wurde; Erzielung der höchsten Datenrate aller Zeiten bei einer Planetenmission (6 Mbit/s) und erfolgreiche Demonstration von Ka-Band-DDOR.
Ich bin mir der Entfernungen nicht sicher, die Experimente scheinen während der Reisephase der Mission vor dem Einsetzen in die Umlaufbahn durchgeführt worden zu sein.
Die Ka-Band-Übertragungen des Raumfahrzeugs Juno wurden über einen längeren Zeitraum hinweg systematisch untersucht. Im IPN-Fortschrittsbericht Cassini Downlink Ka-Band Carrier Signal Analysis . Hier ist die vollständige Zusammenfassung, in diesem Bericht gibt es viel zu lesen:
Telemetriebänder mit niedrigeren Frequenzen werden in der Bandbreite immer begrenzter, mit mehr Wettbewerb zwischen Flugprojekten und anderen Einheiten. Höhere Frequenzbänder bieten deutlich mehr Bandbreite und damit die Aussicht auf wesentlich höhere Datenraten. Zukünftige oder zukünftige Flugprojekte, die Telemetriedatenverbindungen im Ka-Band (32 GHz) in Betracht ziehen, sind an früheren Flugerfahrungen mit empfangenen Ka-Band-Daten interessiert. Über 10 Jahre Cassini-Closed-Loop-Empfang von Ka-Band-Trägerdaten mit über 2 Millionen Einzelmessungen wurden an allen drei Standorten des Deep Space Network (DSN) erfasst. Wir haben diese Daten analysiert, um die Verbindungsleistung bei einer Vielzahl von Wetterbedingungen und als Funktion des Höhenwinkels zu charakterisieren. Basierend auf dieser Analyse haben wir eine Empfehlung für die Telekommunikationsverbindungsspanne für Preflight-Planungszwecke abgeleitet.
Uwe
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