UHF는 Ultra High Frequency, 즉 극초단파이며 ITU 분류에서 300 MHz–3 GHz를 뜻합니다. 단일 위성 서비스나 공통 상향·하향 주파수 쌍을 의미하지 않습니다. 실제 링크에서는 할당, 송수신 방향, 신호 폭과 호환 단말을 확인합니다.
VHF·UHF·SHF의 구분
| 명칭 | 주파수 | 자유공간 파장 |
|---|---|---|
| VHF | 30–300 MHz | 약 10–1 m. |
| UHF | 300 MHz–3 GHz | 약 1–0.1 m. |
| SHF | 3–30 GHz | 약 0.1–0.01 m. |
250 MHz는 이 분류에서 VHF입니다. 역사적·시스템 명칭인 UHF SATCOM이 300 MHz 경계를 넘는 통신 구성을 가리킬 수는 있지만, 250–270 MHz가 300 MHz–3 GHz 안에 있다고 설명할 수는 없습니다.
Ku·Ka 같은 명칭은 다른 구분입니다. Ka라고 부르는 범위 일부는 30 GHz를 넘으므로 Ka 전체가 SHF 안에 있다고 단정하지 않습니다. 국내 용어인 초단파와 극초단파도 VHF·UHF 숫자와 함께 확인하십시오.
파장과 안테나 크기
λ = c/f에 따라 400 MHz 자유공간 파장은 약 0.75 m, 1/4파장은 약 18.7 cm입니다. 이는 설계 출발점이지 모든 400 MHz 안테나의 최종 길이가 아닙니다.
접지면, 도체, 장하, 위성 구조물과 급전이 공진과 패턴을 바꿉니다. 같은 이득과 비슷한 개구 효율이면 낮은 주파수일수록 일반적으로 큰 개구가 필요합니다. UHF 반사경이 같은 이득의 마이크로파 반사경보다 항상 작다는 설명은 맞지 않습니다.
위성 통신에서 검토하는 이유
일부 원격측정과 명령에서는 필요한 속도, 안테나 구성과 부품 조건 때문에 이 주파수 영역이 적합할 수 있습니다. 더 높은 일부 대역에 비해 강우 영향이 작은 것도 장점이 될 수 있습니다.
그러나 건물, 지형, 식생과 자세의 영향은 남습니다. 모든 장애물을 통과하거나 가용성 99.8%를 보장하는 것은 아닙니다. 간섭, 잡음, 전리층과 편파를 실제 링크에 맞춰 평가합니다.
데이터율과 지연
유효 대역폭, 변조, 코딩, SNR과 프로토콜이 데이터율을 정합니다. 모든 채널이 5 MHz이거나 모든 시스템이 64 kbit/s로 제한되지는 않습니다.
지연에는 궤도와 경로가 영향을 줍니다. 저궤도에서는 가시 시간, 추적, 도플러와 운용 시간을 검토해야 하며 정지궤도와 조건이 다릅니다.
SATCOM 안테나 선택
다이폴, 모노폴, 헬릭스나 배열을 패턴, 편파, 효율과 설치로 비교합니다. 원편파에는 회전 방향 정의와 축비가 필요합니다. 넓은 방향 커버와 최대 고이득은 같은 요구가 아닙니다.
지상국은 주파수 외에도 파형, 코딩과 연결을 지원해야 합니다. UHF TV 안테나가 곧바로 위성 송수신에 맞는 단말이 되지는 않습니다.
링크 예산에 필요한 항목
- 실제 송수신 주파수와 거리.
- 송신 전력, 양쪽 패턴과 급전 손실.
- 자세와 편파 결합.
- 잡음, 대역폭과 요구 오류율.
- 가시성, 추적과 여유.
주파수와 안테나 이득이 같을 때 거리가 두 배이면 자유공간 손실은 약 6 dB 증가합니다. UHF라는 이름이 이 손실을 없애지는 않습니다.
ITU-R V.431과 NASA 소형위성 통신 자료를 참고하고, SATCOM 안테나를 고를 때 구체적인 운용 조건을 전달하십시오.
