Das S-Band bezeichnet in der verbreiteten Radar- und Satelliten-Nomenklatur 2 bis 4 GHz. Dazu gehören Freiraumwellenlängen von ungefähr 15 bis 7,5 cm. Es wird unter anderem für Radar, Satellitensteuerung und bestimmte Funkdienste genutzt. Die Bezeichnung ist eine technische Einteilung, keine Erlaubnis, den gesamten Bereich für beliebige Anwendungen zu verwenden.
Frequenz, Wellenlänge und Bandgrenzen
Mit λ = c/f und c ≈ 299.792.458 m/s ergibt sich bei 3 GHz eine Wellenlänge von etwa 10 cm. Je nach Anwendung können Bandbezeichnungen etwas anders verwendet werden; für eine Bestellung sind deshalb konkrete Frequenzen zuverlässiger als nur „S-Band“.
| Bezeichnung | Verbreiteter Bereich | Ungefähre Wellenlänge |
|---|---|---|
| L-Band | 1–2 GHz | 30–15 cm |
| S-Band | 2–4 GHz | 15–7,5 cm |
| C-Band | 4–8 GHz | 7,5–3,75 cm |
24 GHz liegt nicht am unteren Rand des S-Bands, sondern deutlich darüber. Auch 1090 MHz gehört nicht zum S-Band; nach der hier verwendeten Einteilung liegt es im L-Band.
Warum das S-Band praktisch interessant ist
Es bietet für manche Systeme einen brauchbaren Kompromiss zwischen Antennengröße, verfügbarer Bandbreite und Ausbreitung. Gegenüber vielen Ku- und Ka-Anwendungen ist Regendämpfung häufig geringer. Das bedeutet weder, dass Regen keinen Einfluss hat, noch dass jede S-Band-Verbindung wetterunabhängig ist.
Die Dämpfung durch Niederschlag hängt von Frequenz, Regenrate, Polarisation und durchlaufener Regenstrecke ab. Ein pauschales „weniger als 0,1 dB/km bei jedem Wetter“ ersetzt keine Berechnung. Freiraumdämpfung, Gasabsorption und Regendämpfung sind außerdem unterschiedliche Beiträge.
Anwendungen und ihre Unterschiede
S-Band-Systeme finden sich in Wetterradaren sowie in Satelliten-Telemetrie und -Steuerung. Das 2,4-GHz-Band liegt ebenfalls innerhalb des numerischen Bereichs; WLAN und Bluetooth nutzen teilweise dasselbe Spektrum. Daraus folgt nicht, dass deren Geräte mit einem Satellitenlink kompatibel sind.
Frequenzzuteilung, Kanalbreite, Polarisation und Wellenform hängen vom Dienst ab. Eine Radarantenne und eine WLAN-Antenne können trotz ähnlicher Frequenz unterschiedliche Anforderungen an Leistung, Muster, Anschlüsse und Signalelektronik haben.
Wellenlänge ist nicht Radarauflösung
Eine Wellenlänge von 10 cm sagt nicht, dass das Radar Objekte im Abstand von 10 cm oder 5 cm auflösen kann. Für ein geeignetes breitbandiges Radarsignal ist die Entfernungsauflösung näherungsweise ΔR ≈ c/(2B), mit wirksamer Signalbandbreite B.
Bei B = 1 MHz ergibt das ungefähr 150 m; für 5 cm wären im idealisierten Zusammenhang etwa 3 GHz Bandbreite erforderlich. Diese Beispiele beschreiben keine konkrete Wetterradaranlage. Winkelauflösung hängt zusätzlich von Antenne und Verarbeitung ab.
Antennen- und Linkbudget richtig vergleichen
Bei gleicher physischer Apertur lässt sich bei höherer Frequenz meist mehr Richtwirkung erreichen. Bei gleichem Antennengewinn steigt dagegen die Freiraumdämpfung mit der Frequenz. Diese beiden Vergleichsbedingungen dürfen nicht vermischt werden.
Mit f in MHz und R in km gilt LFS ≈ 32,45 + 20 log10(f) + 20 log10(R). Bei 3 GHz und 1 km sind das rund 102 dB. Der Wert ist keine konstante Dämpfung pro Kilometer und berücksichtigt weder Hindernisse noch Regen oder Antennengewinne.
Was Sie für eine Auswahl angeben sollten
Nennen Sie genaue Bandgrenzen, Dienst, Sende- und Empfangsrichtung, Polarisation, Gewinn und Abdeckung, Leistung sowie Schnittstellen. Datenrate und Reichweite lassen sich nicht allein aus dem Buchstaben S ableiten; auch Bandbreite, Signal-Rausch-Verhältnis, Modulation und Netzlast zählen.
Die ESA-Übersicht der Satellitenbänder erklärt die Bandbezeichnungen. Für Regenmodelle ist ITU-R P.838 relevant. Bei Dolph Microwave SATCOM-Antennen prüfen Sie die tatsächliche Frequenzspezifikation des einzelnen Modells.
