UHF bedeutet Ultra High Frequency und bezeichnet in der ITU-Klassifikation 300 MHz bis 3 GHz. Es ist weder ein einzelner Satellitendienst noch ein einheitliches Uplink-/Downlink-Paar. Für die Verbindung zählen tatsächlich zugewiesene Frequenzen, Richtung, Bandbreite und Terminal.
VHF, UHF und SHF
| Name | Frequenzen | Freie Wellenlänge |
|---|---|---|
| VHF | 30–300 MHz. | Etwa 10–1 m. |
| UHF | 300 MHz–3 GHz. | Etwa 1–0,1 m. |
| SHF | 3–30 GHz. | Etwa 0,1–0,01 m. |
250 MHz liegt nach dieser Einteilung im VHF-Bereich. Der historische oder systemspezifische Name „UHF SATCOM“ kann Systeme über die 300-MHz-Grenze hinweg umfassen. Deshalb liegen 250–270 MHz nicht plötzlich innerhalb von 300 MHz–3 GHz.
Ku und Ka sind ein anderes Bandnamensystem. Teile des häufig als Ka bezeichneten Bereichs liegen über 30 GHz; ganz Ka darf nicht ohne Definition dem SHF-Intervall zugeordnet werden.
Was die Wellenlänge aussagt
Aus λ = c/f ergeben sich bei 400 MHz etwa 0,75 m und eine freie Viertelwellenlänge von etwa 18,7 cm. Das ist ein Ausgangswert, keine identische Fertigungslänge für jede 400-MHz-Antenne.
Massefläche, Leiter, Belastung, Satellitenkörper und Speisung verändern Resonanz und Diagramm. Für gleichen hohen Gewinn bei ähnlicher Apertureffizienz benötigt die niedrigere Frequenz im Allgemeinen eine größere Öffnung.
Ein UHF-Reflektor ist daher nicht grundsätzlich kleiner als ein Mikrowellenreflektor gleichen Gewinns.
Warum Satellitensysteme UHF nutzen können
Für Telemetrie oder Steuerung können benötigte Datenrate, Antennenkonzept und verfügbare Komponenten diese Frequenzen geeignet machen. Gegenüber höheren Bändern kann geringere Regendämpfung ein Vorteil sein.
Gebäude, Gelände, Vegetation und Lage des Satelliten bleiben relevant. UHF durchdringt nicht jedes Hindernis und garantiert keine Verfügbarkeit von 99,8%.
Störungen, Rauschen, Ionosphäre und Polarisationsbedingungen werden für den konkreten Pfad bewertet. Ein breites Klassifikationsband ist keine pauschale Erlaubnis, dort überall zu senden.
Bandname bestimmt nicht Datenrate oder Verzögerung
Verfügbare Kanalbreite, Modulation, Codierung, SNR und Verfahren bestimmen die Datenrate. Nicht jeder UHF-Satellitenkanal hat 5 MHz Breite oder ein Limit von 64 kbit/s.
Die Verzögerung hängt auch von Umlaufbahn und Weg ab. Bei niedrigen Umlaufbahnen sind Sichtzeit, Nachführung, Doppler und Betriebsfenster zu beachten. Die Anforderungen unterscheiden sich von denen geostationärer Systeme.
Antennen und Bodenstation
Dipol, Monopol, Helix oder Array werden nach Diagramm, Polarisation, Wirkungsgrad und Montage ausgewählt. Bei Zirkularpolarisation gehören Drehsinn und Achsenverhältnis zur Spezifikation.
Breite Himmelsabdeckung und hoher Spitzengewinn sind unterschiedliche Ziele. Der Empfänger muss zudem Modulation, Codierung und Schnittstellen unterstützen.
Eine terrestrische UHF-TV-Antenne ist nicht allein wegen des Namens für das Senden und Empfangen eines Satellitendienstes geeignet.
Angaben für das Linkbudget
- Reale Frequenzen, Übertragungsrichtung und Entfernung.
- Sendeleistung, Antennendiagramm und Zuleitungsverluste.
- Lageänderung und Polarisationskopplung.
- Empfängerrauschen, Bandbreite und erforderliche Fehlerrate.
- Sichtfenster, Nachführung und Reserve.
Bei gleichen Frequenzen und Antennengewinnen erhöht doppelte Entfernung den Freiraumverlust um etwa 6 dB. Der Bandname hebt diesen Effekt nicht auf.
Quellen und Auswahl
Die Klassifikation steht in ITU-R V.431; Systembeispiele erläutert die NASA-Übersicht zur Kleinsatellitenkommunikation.
Geben Sie bei der Auswahl einer SATCOM-Antenne die konkrete Verbindung an, statt aus UHF allein Reichweite, Datenrate oder Gerätekompatibilität abzuleiten.
