ขนาดของเสาอากาศสถานีภาคพื้นดินคืออะไร

ขนาดของสายอากาศสถานีภาคพื้นดินจะแตกต่างกันไปตามความถี่: ระบบ Ku-band (12-18GHz) มักจะใช้จานขนาด 1.2–4 ม. ในขณะที่ C-band (4-8GHz) จำเป็นต้องมีช่องเปิดขนาดใหญ่ขึ้นที่ 3–12 ม. เพื่อรักษาอัตราขยายสำหรับการรับส่งสัญญาณดาวเทียมระยะไกล

ประเภทสายอากาศพื้นฐาน

ตัวอย่างเช่น ลิงก์ดาวเทียม C-band (4-8 GHz) อาจใช้สายอากาศขนาด 2.4 เมตรเพื่อให้ได้สัญญาณที่มีคุณภาพเหมาะสม ในขณะที่ลิงก์ Ka-band ความเร็วสูง (26.5-40 GHz) สำหรับอินเทอร์เน็ตบนเครื่องบินอาจต้องการสายอากาศขนาดเพียง 30 ซม. ที่มีความแม่นยำสูงกว่าบนเครื่องบินเพื่อต่อสู้กับการสูญเสียตามเส้นทางในพื้นที่ว่าง (free-space path loss) ที่สูงกว่า ประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือตัวสะท้อนแสงแบบพาราโบลา (จานดาวเทียมคลาสสิก), สายอากาศแบบแผงเรียบ (flat-panel), และสายอากาศแบบเฮลิกซ์ (helix) ซึ่งแต่ละประเภทมีข้อดีข้อเสียด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ตัวสะท้อนแสงแบบพาราโบลาครองตลาดสำหรับสถานีภาคพื้นดินที่ติดตั้งถาวรซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 1 เมตร โดยให้อัตราส่วนต้นทุนต่อประสิทธิภาพดีที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องการอัตราขยายสูง ซึ่งมักจะบรรลุประสิทธิภาพที่ 50-70% ระบบขนาดเล็กโดยเฉพาะแบบเคลื่อนที่และสำหรับผู้บริโภค (เช่น เทอร์มินัล VSAT) กำลังหันมาใช้สายอากาศแผงเรียบแบบอาเรย์เฟส (phased-array) มากขึ้น ซึ่งมีรูปทรงเพรียวบางและสามารถบังคับทิศทางลำแสงด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยไม่ต้องมีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ แม้ว่าจะมีต้นทุนต่อหน่วยของอัตราขยายที่สูงกว่าก็ตาม

จานขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.8 เมตรมาตรฐานที่ทำงานที่ 12 GHz สามารถทำอัตราขยายได้ประมาณ 40.3 dBi ด้วยประสิทธิภาพ 60% พารามิเตอร์ที่สำคัญคือ อัตราส่วน f/D (อัตราส่วนความยาวโฟกัสต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง) ซึ่งโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 0.3 ถึง 0.45 ซึ่งมีอิทธิพลต่อตำแหน่งของฟีดฮอร์น (feed horn) และประสิทธิภาพโดยรวม สำหรับการใช้งานขนาดเล็ก เช่น โทรทัศน์ผ่านดาวเทียม (Direct Broadcast Satellite – DBS) ตัวสะท้อนแสงแบบออฟเซ็ต (offset-fed) เป็นที่นิยมใช้กัน โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 45-60 ซม. และทำงานที่ Ku-band (12-18 GHz) โดยมีอุณหภูมิสัญญาณรบกวน (noise temperature) ประมาณ 40-50 เคลวิน สำหรับตัวแปลงสัญญาณลงแบบสัญญาณรบกวนต่ำ (LNB) คุณภาพสูง ในอีกด้านหนึ่งของสเปกตรัม สายอากาศ C-band ขนาดใหญ่สำหรับเทเลพอร์ต (teleport) อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 9-18 เมตร โดยมีความคลาดเคลื่อนของความแม่นยำพื้นผิวน้อยกว่า 1 มม. RMS เพื่อส่งช่องสัญญาณเสียงและข้อมูลนับพันช่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สายอากาศเหล่านี้ซึ่งมักจะมีความหนาน้อยกว่า 5 ซม. ใช้ชุดแผงวงจรขนาดจิ๋วหลายร้อยหรือหลายพันชิ้น แผง Ka-band เชิงพาณิชย์ทั่วไปสำหรับการบินอาจมีขนาด 60 ซม. x 60 ซม. บังคับทิศทางลำแสงด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ผ่าน มุมมอง 120 องศา ด้วยอัตราขยาย 33-36 dBi อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของพวกมันจะต่ำกว่า ซึ่งมักอยู่ที่ 40-50% หมายความว่าพลังงานที่ส่งไปส่วนใหญ่จะสูญเสียไปในรูปของความร้อน สายอากาศแบบเฮลิกซ์พบได้น้อยกว่าสำหรับสถานีภาคพื้นดิน แต่ใช้สำหรับการตรวจวัดระยะไกลของดาวเทียม การติดตาม และการสั่งการ (TT&C) ในย่านความถี่ VHF และ UHF (30 MHz ถึง 3 GHz) เฮลิกซ์แบบ 10 รอบสำหรับ S-band (2 GHz) อาจมี ความสูง 30 ซม. และให้อัตราขยายประมาณ 12 dBi พร้อมความกว้างลำแสงที่กว้าง เหมาะสำหรับการติดตามดาวเทียมที่กำลังเคลื่อนที่

ความถี่เป็นตัวกำหนดขนาด

ตัวอย่างจริงที่เห็นได้ชัดคือความแตกต่างระหว่างจาน VSAT แบบ Ku-band (12-18 GHz) ขนาด 2.4 เมตร และสายอากาศ C-band (4-8 GHz) ขนาดมหึมา 15 เมตร ที่เทเลพอร์ต ทั้งสองอาจถูกออกแบบมาให้มีอัตราขยายใกล้เคียงกันที่ประมาณ 45 dBi แต่สัญญาณ C-band ที่ความถี่ต่ำกว่าจะมีความยาวคลื่นประมาณ 7.5 ซม. เทียบกับความยาวคลื่นของ Ku-band ที่ 2.5 ซม.

ฟิสิกส์หลักอธิบายได้ด้วยสูตรอัตราขยายของสายอากาศพาราโบลา: G = η(πD/λ)² โดยที่ ‘G’ คืออัตราขยาย, ‘η’ คือประสิทธิภาพ (โดยปกติคือ 50-65% สำหรับจานที่ออกแบบมาดี), ‘D’ คือเส้นผ่านศูนย์กลาง และ ‘λ’ (แลมบ์ดา) คือความยาวคลื่น ความยาวคลื่นคำนวณได้จาก λ = c/f โดยที่ ‘c’ คือความเร็วแสง (300,000,000 ม./วินาที) และ ‘f’ คือความถี่ ซึ่งหมายความว่าหากคุณเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า (ลดความยาวคลื่นลงครึ่งหนึ่ง) คุณสามารถบรรลุอัตราขยายที่เท่าเดิมได้ด้วยจานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงครึ่งเดียว

ตัวอย่างเช่น หากต้องการได้สัญญาณอัตราขยาย 40 dBi ที่ความถี่ 4 GHz (C-band) คุณต้องใช้จานที่มีความกว้างประมาณ 4.8 เมตร โดยสมมติว่ามี ประสิทธิภาพ 60% แต่เพื่อให้ได้อัตราขยาย 40 dBi เท่าเดิมที่ความถี่ 12 GHz (Ku-band) คุณต้องการจานขนาดเพียง 1.6 เมตร นี่คือสาเหตุที่จานทีวีดาวเทียมสำหรับผู้บริโภคในย่าน Ku-band มีขนาดกะทัดรัดมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ 45-60 ซม. ซึ่งให้อัตราขยายเพียงพอ (33-36 dBi) สำหรับการรับวิดีโอคุณภาพสูง

ช่วงขนาดทั่วไป

สายอากาศขนาดเล็กที่สุดซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 20 ถึง 30 เซนติเมตร พบได้บนแพลตฟอร์มการบินสำหรับการเชื่อมต่อ Ka-band ในขณะที่สายอากาศเทเลพอร์ตดาวเทียมแบบติดตั้งถาวรที่ใหญ่ที่สุดอาจมีขนาดเกิน 18 เมตร และมีราคาหลายล้านดอลลาร์ สำหรับผู้ใช้เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ขนาดที่พบบ่อยที่สุดจะอยู่ระหว่าง 0.6 เมตร ถึง 3.7 เมตร สายอากาศ Ku-band ขนาดมาตรฐาน 1.8 เมตร เป็นรุ่นยอดนิยมสำหรับเครือข่าย VSAT ขององค์กร โดยให้อัตราขยายประมาณ 42 dBi และความกว้างลำแสงประมาณ 1.2 องศา ซึ่งแคบพอที่จะหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนที่มีนัยสำคัญจากดาวเทียมข้างเคียงที่วางห่างกัน 2 องศา ขนาดนี้ให้ความสมดุลที่ดีเยี่ยมระหว่างประสิทธิภาพ ต้นทุน (โดยทั่วไปอยู่ที่ 3,000 ถึง 7,000 เหรียญ สำหรับชุดสายอากาศและ RF) และความสะดวกในการจัดการทางกายภาพสำหรับการติดตั้งบนดาดฟ้า

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือขนาดของสายอากาศไม่ได้ถูกกำหนดขึ้นตามอำเภอใจ แต่มันคือการแลกเปลี่ยนทางวิศวกรรมที่แม่นยำระหว่างอัตราขยาย ความถี่ และข้อจำกัดในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น ต้นทุน พื้นที่ และแรงลม

ระบบโทรทัศน์ดาวเทียม Direct-to-Home (DTH) เกือบทั้งหมดใช้จานพาราโบลาแบบออฟเซ็ตฟีดขนาดระหว่าง 45 ซม. ถึง 60 ซม. สำหรับการรับสัญญาณ Ku-band ขนาดที่กะทัดรัดเหล่านี้เป็นไปได้เนื่องจากสัญญาณดาวน์ลิงก์พลังงานสูงจากดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณอย่าง DirecTV หรือ DISH Network ถูกออกแบบมาให้รับได้ด้วย ค่า Eb/No ขั้นต่ำ (อัตราส่วนพลังงานต่อบิตต่อความหนาแน่นสเปกตรัมของสัญญาณรบกวน) มากกว่า 6 dB โดยใช้ช่องเปิดขนาดเล็กเหล่านี้ อัตราขยายของจานขนาด 45 ซม. อยู่ที่ประมาณ 33.5 dBi ที่ความถี่ 12.5 GHz ซึ่งเพียงพอสำหรับการถอดรหัสวิดีโอดีจิทัล SD และ HD หลายร้อยช่อง เมื่อขยับขนาดขึ้น จานขนาด 1.2 เมตร เป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับบริการ VSAT แบบ Ku-band สองทางสำหรับธุรกิจขนาดเล็กและสำนักงานระยะไกล รองรับอัตราข้อมูลตั้งแต่ 512 kbps ถึง 10 Mbps พร้อมความพร้อมใช้งาน (availability) 99.5% หรือดีกว่า ระบบเหล่านี้มักใช้ BUC (Block Upconverter) ขนาด 5 วัตต์ และมีต้นทุนรวมของระบบรวมถึงโมเด็มอยู่ที่ 5,000 ถึง 10,000 เหรียญ

ช่วงขนาดกลางตั้งแต่ 2.4 เมตร ถึง 4.5 เมตร ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ของการสื่อสาร C-band และเครือข่ายองค์กรหรือรัฐบาลขนาดใหญ่ สายอากาศ C-band ขนาด 3.7 เมตร เป็นขนาดมาตรฐานสำหรับการรับและส่งบริการที่หลากหลาย ตั้งแต่เครือข่ายข้อมูลองค์กรไปจนถึงการกระจายวิดีโอ ขนาดที่ใหญ่ขึ้นนั้นจำเป็นเพื่อให้ได้อัตราขยายที่เพียงพอในความถี่ C-band ที่ต่ำกว่า และเพื่อให้มีการแยกแยะสัญญาณที่เพียงพอเพื่อรักษา ความพร้อมใช้งานรายปี 99.9% ในภูมิภาคที่มีฝนตกหนัก ซึ่งจะบั่นทอนสัญญาณอย่างรุนแรงยิ่งขึ้นในความถี่ที่สูงขึ้น ความกว้างลำแสงของสายอากาศขนาด 3.7 เมตร ที่ความถี่ 6 GHz อยู่ที่ประมาณ 1.8 องศา ซึ่งช่วยแยกสัญญาณจากดาวเทียมข้างเคียงได้

ราคาติดตั้งสำหรับระบบสายอากาศขนาด 3.7 เมตร ที่ทนทานพร้อมระบบติดตามอัตโนมัติอาจทะลุ 80,000 เหรียญ ได้ง่ายๆ สายอากาศที่ใหญ่ที่สุดขนาด 9 เมตร ขึ้นไป ถูกใช้โดยเทเลพอร์ตและองค์กรทางวิทยาศาสตร์เพื่อการสื่อสารในห้วงอวกาศลึก หรือเพื่อสื่อสารกับดาวเทียมในวงโคจรต่ำของโลก (LEO) ซึ่งต้องการอัตราขยายที่เป็นเลิศและการติดตามที่แม่นยำระดับ 0.1 องศา เพื่อรักษาลิงก์ไว้

ประสิทธิภาพเทียบกับขนาดสายอากาศ

สายอากาศ Ku-band ขนาด 1.8 เมตร มักจะทำอัตราขยายได้ 42 dBi และความกว้างลำแสง 1.2 องศา ซึ่งเพียงพอสำหรับลิงก์ VSAT ขององค์กรที่เชื่อถือได้ การเพิ่มขนาดเป็นสองเท่าเป็นสายอากาศขนาด 3.6 เมตร ไม่ได้เพียงแค่เพิ่มประสิทธิภาพเป็นสองเท่า แต่มันช่วยเพิ่มพื้นที่เก็บสัญญาณที่มีประสิทธิภาพเป็นสี่เท่า ส่งผลให้อัตราขยายเพิ่มขึ้น 6 dB (เป็น 48 dBi) และทำให้ความกว้างลำแสงแคบลงเหลือประมาณ 0.6 องศา การปรับปรุง 6 dB นี้ถือว่ามหาศาล—มันเทียบเท่ากับการเพิ่มกำลังส่งเครื่องส่งสัญญาณสี่เท่าโดยไม่ต้องเปลี่ยนสายอากาศ

ในด้านดาวน์ลิงก์ ทุกๆ 1 dB ของอัตราขยายที่เพิ่มขึ้นจะช่วยลดข้อกำหนด G/T (figure of merit) ของระบบลง ทำให้สามารถรับสัญญาณที่อ่อนกว่าจากดาวเทียมขนาดเล็กหรือดาวเทียมที่อยู่ไกลออกไปได้ ในด้านอัปลิงก์ อัตราขยายที่สูงขึ้นช่วยให้ BUC ขนาด 4 วัตต์ บนสายอากาศขนาด 3.7 เมตร บรรลุกำลังส่งแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพ (EIRP) ได้เท่ากับ BUC ขนาด 16 วัตต์ บนสายอากาศขนาด 1.8 เมตร ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานและการเกิดความร้อนได้อย่างมาก ประโยชน์หลักประการที่สองคือ ความกว้างลำแสงที่แคบลง

ลำแสงขนาด 1.2 องศา ของสายอากาศขนาด 1.8 เมตร นั้นเพียงพอสำหรับดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้าที่วางห่างกัน 2 องศา อย่างไรก็ตาม ลำแสงขนาด 0.6 องศา ของสายอากาศขนาด 3.7 เมตร จะช่วยลดความน่าจะเป็นของสัญญาณรบกวนจากดาวเทียมข้างเคียงให้เหลือน้อยกว่า 1% ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสื่อสารระดับผู้ให้บริการและการประสานงานด้านความถี่ ลำแสงที่แม่นยำนี้ยังทำให้ระบบมีความอ่อนไหวต่อสัญญาณรบกวนจากภาคพื้นดินน้อยลงด้วย

การคำนวณงบประมาณลิงก์

ตัวอย่างเช่น ลิงก์ VSAT แบบ Ku-band สองทางทั่วไปอาจมีงบประมาณดาวน์ลิงก์ที่ต้องการกำลังไฟรับขั้นต่ำ (C/N, อัตราส่วนพาหะต่อสัญญาณรบกวน) ที่ 8 dB เพื่อให้บรรลุอัตราความผิดพลาดของบิต (BER) ที่ 1×10⁻⁶ สำหรับสตรีมข้อมูล 4 Mbps หากการคำนวณแสดงให้เห็นว่าได้เพียง 6 dB ลิงก์จะล้มเหลว อัตราขยายของสายอากาศเป็นตัวแปรเดียวที่ใหญ่ที่สุดที่คุณสามารถควบคุมได้ที่ภาคพื้นดินเพื่อทำให้งบประมาณนี้เป็นไปได้ ความคลาดเคลื่อนเพียง 1 dB ในการคำนวณของคุณอาจหมายถึงความแตกต่างระหว่าง ความพร้อมใช้งาน 99.5% กับการบริการที่หลุดบ่อยครั้งในช่วงที่มีฝนตกปานกลาง ซึ่งอาจทำให้เกิด การลดทอนสัญญาณ 15 dB ในย่านความถี่ Ka-band

งบประมาณลิงก์ถูกสร้างขึ้นโดยการรวมปัจจัยบวกและลบทั้งหมดในเส้นทางสัญญาณ สมการหลักคือ: กำลังไฟที่ได้รับ (dBW) = EIRP + การสูญเสียตามเส้นทาง + อัตราขยายเครื่องรับ + การสูญเสียของระบบ นี่คือรายละเอียดขององค์ประกอบหลักพร้อมตัวเลขจริง:

EIRP (Effective Isotropic Radiated Power): นี่คือพลังงานที่ส่งจากดาวเทียมมายังสายอากาศของคุณ สำหรับทรานสปอนเดอร์ Ku-band ทั่วไป ค่านี้จะอยู่ในช่วง 42 ถึง 52 dBW คุณสามารถหาค่านี้ได้ในเอกสารทางเทคนิคของผู้ให้บริการดาวเทียม

การสูญเสียตามเส้นทาง (Path Loss): นี่คือการสูญเสียสัญญาณมหาศาลเนื่องจากระยะทางไปยังดาวเทียม ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 38,500 กม. สำหรับวงโคจรค้างฟ้า การสูญเสียนี้คำนวณได้จาก 20log₁₀(4πd/λ) สำหรับความถี่ 12 GHz (Ku-band) การสูญเสียนี้สูงถึง 205.5 dB

อัตราขยายเครื่องรับ (Receiver Gain): นี่คืออัตราขยายของสายอากาศของคุณเป็นหลัก สายอากาศขนาด 1.2 เมตร อาจมีอัตราขยาย 39.5 dBi ในขณะที่สายอากาศขนาด 1.8 เมตร ให้ 42 dBi นี่คือตัวแปรที่สำคัญที่สุดที่คุณควบคุมได้

การสูญเสียของระบบ (System Losses): นี่คือหมวดหมู่รวมที่ต้องนำมาคิดอย่างพิถีพิถัน ประกอบด้วย:

• การสูญเสียในฟีดและท่อนำคลื่น: โดยปกติจะมีการสูญเสียสัญญาณ 0.5 ถึง 1.0 dB ในสายเคเบิลและส่วนประกอบระหว่างสายอากาศและโมเด็ม
• การสูญเสียจากการตั้งทิศทางสายอากาศคลาดเคลื่อน: แม้แต่ความคลาดเคลื่อนเพียง 0.3 องศา บนสายอากาศขนาด 1.8 เมตร ก็อาจทำให้เกิด การสูญเสีย 0.5 dB ควรเผื่องบประมาณไว้ 0.5 ถึง 1.0 dB สำหรับการจัดตำแหน่งในทางปฏิบัติ
• ขอบเขตสำรองสำหรับการลดทอนจากฝน (Rain Fade Margin): นี่คือพลังงานส่วนเกินที่สำรองไว้เพื่อต่อสู้กับการดูดซับสัญญาณระหว่างฝนตก ขอบเขตที่ต้องการขึ้นอยู่กับสถิติปริมาณน้ำฝนในตำแหน่งของคุณและความถี่ สำหรับ Ku-band ในภูมิอากาศอบอุ่น ขอบเขตสำรอง 3-4 dB เป็นเรื่องปกติ สำหรับ Ka-band ขอบเขตนี้ต้องอยู่ที่ 6-10 dB หรือสูงกว่าเพื่อรักษา ความพร้อมใช้งาน 99.8%
• การสูญเสียจากสิ่งปนเปื้อน: หิมะ น้ำแข็ง หรือฝุ่นบนฝาครอบสายอากาศอาจเพิ่ม การสูญเสีย 1 ถึง 3 dB ได้ง่ายๆ

ตัวอย่างเช่น โมเด็ม DVB-S2 ที่ใช้มอดูเลชันแบบ 8PSK อาจต้องการค่า Eb/No ที่ 6.5 dB เพื่อทำงาน ลิงก์ที่ออกแบบมาดีจะมี ค่า Eb/No ในสภาวะท้องฟ้าแจ่มใสที่ 10 dB ซึ่งให้ ขอบเขตสำรอง 3.5 dB ก่อนที่ลิงก์จะตกลงต่ำกว่าเกณฑ์การทำงาน หากการคำนวณเบื้องต้นของคุณไม่ถึงเป้าหมายพร้อมขอบเขตสำรองที่เพียงพอ คุณต้องเพิ่มขนาดสายอากาศ ใช้ LNB ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำกว่า (เช่น การเปลี่ยนจาก LNB 50K เป็น 35K จะปรับปรุง G/T ได้ 1.5 dB) หรือยอมรับอัตราข้อมูลที่ต่ำลง

ตัวอย่างขนาดในโลกแห่งความเป็นจริง

จานขนาดมาตรฐาน 45-60 ซม. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการรับโทรทัศน์ทางเดียว ในขณะที่จานขนาดมหึมา 3.7 เมตร จำเป็นสำหรับลิงก์ข้อมูลความจุสูงที่เชื่อถือได้ในภูมิอากาศที่มีฝนตกชุก กุญแจสำคัญคือการจับคู่ช่องเปิดทางกายภาพให้ตรงกับเป้าหมาย ความพร้อมใช้งาน ของการใช้งานนั้นๆ—สำหรับธุรกิจขนาดเล็ก 99.5% อาจเป็นที่ยอมรับได้ แต่ฮับการโอนเงินของธนาคารต้องการถึง 99.99% ซึ่งต้องการสายอากาศขนาดใหญ่ขึ้นหรือย่านความถี่ที่ทนทานกว่า นี่คือรายการจับคู่ทั่วไปโดยสรุป:

• 45-60 ซม.: การรับทีวีดาวเทียม Direct-to-Home (DTH) (ย่าน Ku-band)
• 1.2 – 1.8 ม.: VSAT แบบสองทางสำหรับองค์กร ค้าปลีก และการเดินเรือ (ย่าน Ku-band)
• 2.4 – 3.7 ม.: เครือข่ายข้อมูลองค์กร, แบ็คฮอล์เซลลูลาร์ และการส่งสัญญาณวิดีโอ (ย่าน C-band)
• 60 ซม. – 1.2 ม.: การเชื่อมต่อบนเครื่องบินและการสื่อสารขณะเคลื่อนที่ (ย่าน Ka-band)
• 9 ม. ขึ้นไป: ฮับเทเลพอร์ต, การสื่อสารทางวิทยาศาสตร์ในห้วงอวกาศลึก และสถานีภาคพื้นดิน LEO

สายอากาศที่พบบ่อยที่สุดในโลกคือจานแบบออฟเซ็ตฟีดขนาด 45 เซนติเมตร ที่ติดตั้งตามบ้านเพื่อรับทีวี DTH ขนาดนี้กลายเป็นมาตรฐานเพราะดาวเทียมถ่ายทอดสัญญาณอย่าง SES-7 หรือ NSS-12 ถูกออกแบบมาให้ส่งสัญญาณพลังงานสูง (50-54 dBW EIRP) โดยเฉพาะสำหรับเทอร์มินัลขนาดเล็กราคาประหยัดเหล่านี้ สายอากาศให้อัตราขยายประมาณ 33.5 dBi ที่ความถี่ 12.5 GHz ซึ่งเพียงพอที่จะส่งอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ชัดเจน (C/N > 10 dB) ไปยังตัวแปลงสัญญาณลงสัญญาณรบกวนต่ำ (LNB ที่มี อุณหภูมิสัญญาณรบกวน 40K) เพื่อถอดรหัสวิดีโอ MPEG-4 ระบบสำหรับผู้บริโภคทั้งหมดรวมถึงจาน LNB และกล่องรับสัญญาณ มีต้นทุนการผลิตต่ำกว่า 100 เหรียญ ทำให้การติดตั้งใช้งานจำนวนมากมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ

สำหรับการสื่อสารข้อมูลแบบสองทาง สายอากาศขนาด 1.8 เมตร เป็นรุ่นยอดนิยมสำหรับเครือข่าย VSAT ขององค์กร ขนาดนี้ถูกเลือกเพราะให้ความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุนสำหรับเป้าหมาย ความพร้อมใช้งานรายปี 99.7% ในภูมิอากาศอบอุ่นทั่วไป ด้วยอัตราขยาย 42 dBi มันสามารถใช้ BUC ขนาด 3 วัตต์ ในการส่งข้อมูลที่ 10-15 Mbps ในฝั่งอัปลิงก์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขณะที่รับสัญญาณได้อย่างเสถียรลงไปถึงค่า C/N ที่ 6 dB ในฝั่งดาวน์ลิงก์ ต้นทุนการติดตั้งรวมสำหรับระบบขนาด 1.8 เมตร ระดับพาณิชย์ รวมโมเด็มและการติดตั้งแบบมืออาชีพ อยู่ในช่วง 8,000 ถึง 15,000 เหรียญ ในภูมิภาคที่มีฝนตกหนักตามฤดูกาล เช่น เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ สายอากาศขนาด 2.4 เมตร มักเป็นขนาดขั้นต่ำที่แนะนำสำหรับย่าน Ku-band เพื่อรักษาความพร้อมใช้งาน 99.7% เท่าเดิม เนื่องจากอัตราขยายที่เพิ่มขึ้นมาอีก 2 dB จะช่วยให้มีขอบเขตสำรองสำหรับฝนตกที่จำเป็นโดยไม่ต้องใช้ BUC ขนาด 8 วัตต์ ที่มีราคาแพงกว่าชิ้นเดียว