从太空到任何地方：新的KA频段收发器承诺连接偏远地区

在世界上许多偏远地区，人们不能简单地参加Zoom会议或浏览社交媒体，因为他们没有互联网上的报道来做这些。然而，现在可能有一种方法可以通过从地球轨道发射信号的卫星连接到互联网。

ka波段卫星通信(SATCOM)频率为满足高带宽需求提供了新的机遇，特别是小型空中和移动陆地平台。图片由Socionext

Socionext和东京工业大学(Tokyo Tech)的研究人员已经开发出了一种新型的ka波段收发器，用于实现地球地面平台和卫星之间的无缝通信在低轨道、中轨道和地球同步轨道上。

这一进展有望将互联网带到偏远地区，如农村地区或公海，否则这些地方可能是连接的黑暗地带。

卫星的简史

虽然我们中的许多人可以轻松访问因特网，因为附近的电池塔，我们也经常利用已经依赖于卫星通信的技术，像全球定位系统（GPS）。GPS通过特殊的发射器（TX）和接收器（RX）从轨道卫星中向下进行信息，以找到您的设备并为您的旅行生成地图。

卫星通信(SATCOM)用于电视，电话，收音机，互联网和军用应用。此方法是一种有吸引力的选择，用于提供与连接良好连接和远程位置的数据链接。但对于Satcom来有效，正确的设备必须在空间和地球上都存在。

KA频段的吸引力

多年来，东京理工大学(Tokyo Institute of Technology)的科学家们一直在为下一代技术开发各种最先进的收发器，包括5G应用、物联网设备和低功耗蓝牙通信。

本研究开发的卫星通信收发器装置利用ka波段频率微波是电磁波谱的一部分，范围在27-31千兆赫。ka波段是频谱中一个理想的位置，因为与成千上万颗卫星发射和接收信号的其他频率范围相比，ka波段不那么拥挤。

多年来，NASA一直倾向于ka波段的设计，提供了一种其KA频段收发器架构概述2016年：

ka波段收发器设计，包括射频前端和数字后端。图片由美国宇航局

在一篇文章中三个新的ASIC 5G，我们讨论一家公司埃塞利卡也正在开发KA频段收发器。Ensilica的具体设计旨在将Satcom技术与5G连接到道路上的车辆以及海洋航空公司和航空航天车辆。

东京技术和Socionext发布了一个KA频段收发器

来自Socionext和Tokyo Tech的ka波段收发器是独特的，它是使用标准CMOS技术实现的。

它具有高质量的因素变压器，可以实现高效的电力使用和在变速器中的高线性度，从而导致传输过程中的较低失真。在接收器侧，设备具有双通道架构。

目标是与卫星进行无缝通信，距离3毫米距离3毫米距离3毫米3毫米。图片由Socionext

这些信号采用两个独立的极化模式或两个不同的频率并行接收。此外，该设计还可以消除邻接信道的干扰。相邻频带上的另一个信号在一个信道中接收到的任何未经授权的信号，利用在另一个信道接收到的信息消除。

这一策略增加了系统的动态范围，从而允许它在噪声和干扰更强的不太理想的情况下也能正确运行。

从太空到世界任何地方

这款最新的收发器是广泛连接的潜在解决方案。

东京理工大学的Kenichi Okada教授表示，他的研究团队对这项新进展的看法是:“我们的论文介绍了首个ka波段卫星通信收发器，使用标准CMOS技术，设计用于与地球同步卫星和近地轨道卫星通信的地面平台。”

卫星通信可以在绕地球运行200 - 2000公里的轨道上发现，这将使通信在发送ka波段信号时成为一个挑战。ka波段收发机技术的进一步发展很有可能将我们发射到离地球静止区域更近的地方。