UHF significa Ultra High Frequency e, nella nomenclatura ITU, indica 300 MHz–3 GHz. È una classificazione di frequenza, non un servizio satellitare unico. Per una missione occorre identificare le specifiche frequenze autorizzate, direzione del collegamento, banda e compatibilità della stazione di terra.
UHF, VHF e nomi dei sistemi SATCOM
VHF copre 30–300 MHz e SHF 3–30 GHz. Una frequenza di 250 MHz è dunque VHF secondo questa classificazione, anche se alcuni sistemi o documenti usano l’espressione commerciale o storica «UHF SATCOM» per un insieme di collegamenti che attraversa il confine.
Non bisogna presentare 250–270 MHz come un intervallo interamente interno a 300 MHz–3 GHz. Il nome del sistema e la classificazione numerica sono informazioni distinte.
Lunghezza d’onda e dimensioni dell’antenna
Nel vuoto, λ = c/f. A 300 MHz λ è circa 1 m; a 3 GHz circa 0,10 m. Per esempio a 400 MHz è circa 0,75 m e un quarto d’onda circa 18,7 cm.
Quest’ultimo è un riferimento elettrico iniziale, non la dimensione finale di qualsiasi antenna a 400 MHz. Piano di massa, materiale, carico, corpo del satellite e modalità di alimentazione cambiano il progetto.
Perché considerare queste frequenze
Per alcuni collegamenti di telemetria e comando, geometria dell’antenna, disponibilità di componenti e requisiti di dati possono rendere interessante una soluzione in questa regione. Rispetto a frequenze molto più alte, l’attenuazione da pioggia può essere meno critica.
Ciò non garantisce di attraversare qualsiasi ostacolo. Terreno, edifici, vegetazione, polarizzazione e geometria possono comunque compromettere il collegamento. Le antenne e il rumore devono essere valutati per lo specifico percorso.
UHF non determina la velocità
La velocità di trasmissione dipende dalla larghezza di banda disponibile, modulazione, codifica, rapporto segnale/rumore e protocollo. Un generico nome di banda non fissa né il numero di bit al secondo né la latenza.
Un satellite in orbita bassa offre tempi di visibilità e variazioni di frequenza dovute al moto diversi da un satellite geostazionario. La stazione deve gestire questi aspetti e l’effettivo piano operativo.
Antenne, polarizzazione e stazione a terra
Dipoli, monopoli, eliche o array possono essere appropriati secondo il progetto. Verifica polarizzazione, orientamento, diagramma e comportamento nella configurazione dispiegata. Un’antenna ad alto guadagno può richiedere un puntamento più stretto.
La stazione di terra deve condividere frequenze, modulazione, codifica e interfacce previste. Un’antenna televisiva UHF non è automaticamente adatta a comunicare con un satellite: banda concreta, polarizzazione e funzione di trasmissione possono essere diverse.
Cosa mettere nel bilancio di collegamento
| Voce | Condizione da indicare |
|---|---|
| Frequenza e distanza | Tratta e geometria durante il passaggio. |
| Potenza e guadagno | Livelli reali, diagrammi e perdite di alimentazione. |
| Polarizzazione | Accoppiamento e cambiamenti di orientamento. |
| Rumore e banda | Ricevitore, ambiente e prestazione richiesta. |
| Operazioni | Visibilità, inseguimento e margine. |
A parità di frequenza e guadagni, raddoppiare la distanza aumenta di circa 6 dB la perdita in spazio libero. Un nome di banda favorevole non elimina questo termine.
Riferimenti per la selezione
La nomenclatura è in ITU-R V.431. La rassegna NASA delle comunicazioni per piccoli satelliti descrive le scelte di sistema. Per componenti e antenne SATCOM Dolph Microwave, indicare il collegamento effettivo invece della sola sigla UHF.
