9月12日23時(shí)42分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星一號(hào)送入太空。此次發(fā)射的衛(wèi)星是中國通信技術(shù)試驗(yàn)系列衛(wèi)星的首顆星，主要用于開展Ka頻段寬帶通信技術(shù)試驗(yàn)。

衛(wèi)星通信使用到的頻段涵蓋L、S、C、Ku、Ka等頻段。目前地球赤道上空有限的地球同步衛(wèi)星軌位幾乎已被各國占滿，C和Ku頻段的衛(wèi)星軌位十分緊張，這兩個(gè)頻段內(nèi)的頻率也被大量使用，且C和Ku頻段的頻率工作范圍相對有限。而Ka頻段的頻率工作范圍要大數(shù)倍，在現(xiàn)代軍事和民用通信上都有廣泛的應(yīng)用前景。

本次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭是由中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院抓總研制的。這是中國長征系列運(yùn)載火箭的第208次發(fā)射。

中國航天報(bào)2014年9月17日曾報(bào)道過Ka頻段高通量通信衛(wèi)星的研發(fā)情況。

中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司副總工程師沈永言在接受該報(bào)采訪時(shí)介紹，衛(wèi)星通信使用到的頻段目前涵蓋L、S、C、Ku、Ka等頻段。這些頻段就類似架設(shè)在太空與地球之間的多條行車道，信息通過疊加在某一頻段內(nèi)的載波上進(jìn)行傳送，從而實(shí)現(xiàn)端到端的通信。這其中，信息就相當(dāng)于乘客，載波就相當(dāng)于汽車或渡船。

沈永言說，頻段的范圍就相當(dāng)于公路的寬度，直接影響到信息傳輸?shù)乃俣群蛿?shù)量。他介紹，不同的頻段有不同的特點(diǎn)。一般來說，頻段越低，電波進(jìn)入雨層中引起的衰減越小，繞射能力越強(qiáng)，對終端天線的方向性要求也低，它較適合用于移動(dòng)通信環(huán)境，但缺點(diǎn)是帶寬較小。而頻段越高，情況正好相反。人們早期使用的L、S頻段就處于低端，傳遞話音、文字等低速率信息不成問題，但很難滿足當(dāng)今社會(huì)多媒體視頻等寬帶內(nèi)容的傳輸需求。而C、Ku頻段相對較高，它們傳輸容量較大，是目前衛(wèi)星通信領(lǐng)域的主流頻段。

為什么世界各國都在爭相開發(fā)應(yīng)用Ka頻段衛(wèi)星通信?

據(jù)中國航天科技集團(tuán)公司科技委顧問、中國工程院院士張履謙介紹，一是C和Ku頻段的衛(wèi)星軌位十分緊張，地球赤道上空有限的地球同步衛(wèi)星軌位幾乎已被各國占滿;這兩個(gè)頻段內(nèi)的頻率也被大量使用，迫使人們尋找、開發(fā)更高頻段來滿足新的通信需求。

二是Ka頻段衛(wèi)星通信優(yōu)勢明顯：其一，Ka頻段工作范圍遠(yuǎn)超C頻段和Ku頻段，可以利用的頻帶更寬，更能適應(yīng)高清視頻等應(yīng)用的傳輸需要;其二，由于頻率高，衛(wèi)星天線增益可以做得較大，用戶終端天線可以做得更小更輕，這有利于靈活移動(dòng)和使用;其三，運(yùn)用多波束技術(shù)和相控陣技術(shù)，可以讓衛(wèi)星上的天線靈活地改變指向，以滿足對多點(diǎn)通信和星上交換的應(yīng)用需要。

Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信容量到底有多大?沈永言打了個(gè)比方：C和Ku頻段的頻率工作范圍相對有限，只能行駛30個(gè)座位的大巴，而Ka頻段的頻率工作范圍要大數(shù)倍，可以跑100個(gè)座位的大巴。此外，多點(diǎn)波束和頻率復(fù)用技術(shù)的運(yùn)用相當(dāng)于將單層大巴車改裝成了多層巴士，這使得衛(wèi)星通信容量得以數(shù)十倍甚至百倍以上的增加。

基于此，越來越多的國家把研究重心放在了Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信的開發(fā)運(yùn)用上。國外對于Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信研究早在上世紀(jì)八九十年代就已開始。

2005年，美國WildBlue通信公司發(fā)射了世界上第一顆全Ka頻段寬帶通信衛(wèi)星并開始試點(diǎn)應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)資料顯示，目前全球在軌的全Ka頻段寬帶通信衛(wèi)星有20余顆，2016年全球Ka頻段商用通信衛(wèi)星將達(dá)50顆左右。

Ka頻段寬帶衛(wèi)星也不是完美無缺，最大的劣勢是用戶終端和使用費(fèi)用偏高，這就需要獲得國家層面的支持。