Ku 밴드

[  Ku 밴드 ]

Ku 밴드의 'K'는 독일어 Kurz(쿠르츠)의 머리글자이고 '짧다'는 뜻이며, 'u'는 under의 약자이다. 

즉 Ku밴드란 K밴드(18~27GHz)의 바로 밑에 있는 주파수밴드를 의미한다. 주파수범위는 10~18GHz이며

다운링크(downlink)에 사용되는 주파수범위는 10~13GHz 이다. Ku밴드는 Ka밴드와 더불어 K밴드에서

분리되어 나온것이다.

Ka 밴드는 Kurz-above 밴드의 약자로 K밴드 바로위에 있는 주파수 밴드로 주파수의 범위는 27~40GHz 이다.

 

주파수 범위에 대한 혼란
이 주파수밴드는 국제기구인 ITU 의해 분류된것이 아니다. 주파수 밴드명칭이나 주파수의 범위,분류기준등이

국제기구를 통해 협의되어 국제적으로 통일된 분류법이 아닌것이다.

관용적인 분류이기에 각 나라별, 기관별로 그 주파수 범위가 상이함으로 인하여 다소 혼란스러운점이 있다.

따라서 Ku밴드의 주파수범위를 10GHz~18GHz으로 넓게 보는것이 좋을듯하다.

물론 업링크와 다운링크를 모두 포함한것이다. 업링크는 대략 14GHz 이상의 상위 밴드를 사용하고 다운링크는 10~13GHz를 사용한다. 

그러므로 위성방송 마니아들의 경우에는 다운링크 주파수대역인 10~13GHz를 Ku밴드로 기억해도 무방하겠다.

참고로 Ku밴드의 주파수범위를 미국의 전기전자통신기술인협회 IEEE에서는 12~18GHz로, 영국의 아마추어무선통신협회 RSGB에서는 10.95~14.5GHz로 분류하는등 각기 그 범위가 다르다.

 

주파수 할당
주파수의 할당과 관리를 담당하고 있는 국제전기통신연합 ITU에서는 전세계를 3개의 구역으로 나누어 주파수를 할당하고 있다.

하기 도표에서 보는바와 같이 1구역에 해당하는 유럽과 러시아에는 타지역과는 달리 10.75~11.70GHz가 추가로 할당되어 있다.

그래서 국내에서 일부 러시아 위성방송을 수신하기 위해서는 유니버샬LNB를 사용해야만 한다.

 

 

 

Ku밴드,  K밴드,  ka밴드의 분류

세계 2차대전중(1939~45年) 처음으로 독일 과학자들이 레이더 개발과정에서 이런방식으로 주파수밴드를 분류하였을때는 5개의 밴드, 즉 P,L,S,C,K밴드만 존재하였다. 

그러다가 훗날 K밴드(12~40GHz)를  Ku, K, Ka밴드로 분류하게 된다.

이 K밴드의 밴드명 'K'는 독일어 Kruz(쿠르츠)의 머리글자로 그 뜻은 '짧다'는 의미이다. 그리고 'u'는 under 의 약자이고 'a'는 above 의 약자이다. K밴드보다 낮은 대역을 Ku밴드로 높은 밴드를 Ka밴드로 명명하였다.

 

 

K밴드(12~40GHz)는 파장이 짧은 관계로 레이더 장비의 소형화가 가능하고 고해상도 정밀추적 시스템 구현이 가능하는등 여러 장점들이 있다.

그러나 10 GHz 이상의 주파수대역 부터는 대기중에 눈,비,구름,안개등의 물분자들에 의해 신호감쇠현상이 급격히 이루어지는 관계로 물체를 추적하는 장비인 레이더 시스템의 실제 운용에는 결정적인 문제가 발생하게 된다.

특히 안개발생시 탐지거리와 탐지율이 급감하게 된다. 이런 감쇠현상은 물분자의 공진주파수인 22.2GHz 주변에서 좀더 급격하게 발생하게 되는데 K밴드의 중심 주파수가 24GHz인 관계로 많은 문제점을 야기시켰다.

그래서  K밴드(12~40GHz)를 물 분자의 공진 주파수인 22.2 GHz 를 피해서 양쪽으로 밴드를 세개로 세분화하게 되었는데,

낮은 쪽이 Ku 밴드, 높은 쪽이 Ka 밴드가 되었다.

이런 이유들로 미루어볼때 밴드명으로 짧다는 뜻에 'Kurz'의 머리글자를 사용한 이유는 파장이 길이가 짧은 밴드이며 더불어 레이더에 사용하기에는 부족한, 불완전한 밴드라는 의미에서 붙여 놓은것이 아닌가한다.

Kurz를 영어로는 short로 번역된다하니 이를 뒷받침하는듯 하다.

위성방송을 위한 최적의 주파수대역은 전파의 창이라고 불리우는 1~10GHz이다.

전리층 투과율이 우수하고 강우감쇄량이 적으며 기상변화에 강하기 때문이다. 따라서 C-밴드가 위성통신과 방송에 할당되어 사용되었는데 사용량이 증가함에 따라 곧 포화상태에 이르게 되었다.

C밴드의 상위밴드인 X밴드는 미국방성과 구 소련에 의해 군사용으로 사용 되어지면서 민간사용이 제한 되어짐에 따라 후발국들은 강우 감쇄의 영향이 비교적 큰 Ku-밴드를 사용할 수 밖에 없게 되었다.

현재 상황으로 볼 때 Ku밴드 역시 포화상태에 가까움에 따라 Ka밴드를 활용하기 위한 기술확보에 노력 중이며 조만간 3D와 HD 위성방송에 사용되어질것으로 보인다.

장점과 단점, 그리고...

1.C밴드보다 파장이 짧으며 직진성,지향성이 우수하고 잡음유입이 적다.

2.빔의 폭을 작게 만들수 있는 관계로 국지적인 방사에 적합하여 내수용 빔으로 많이 사용한다.

3.지향성이 예리한 관계로 신호포착등 안테나 셋팅시 좀더 정교한 작업을 필요로한다.

4.안테나의 크기가 작은 관계로 설치비용이 적게 발생한다.

5.C밴드에 대비하여 좁은 환경하에서도 설치가 가능하다.

6.돌풍에 의한 위험으로부터 안전한 편이다.

7.일반적으로 옵셋피드(Offset Feed) 방식의 안테나를 사용한다.

8.접시지름이 45cm이하의 작은 안테나로도 안정적으로 신호수신이 가능하다.

9.주파수분포가 지상파통신에 사용하는 마이크로파와 충분히 떨어져 있는 관계로 상호간섭현상이 발생치 않는다.

   따라서 업링크와 다운링크의 출력을 충분히 높일수 있는데 이로 인하여 송수신안테나의 접시 지름을 좀더 줄일수 있다.

10.Ku밴드의 최대 단점은 강우감쇠 현상이다. 적은비에는 다소간에 신호레벨에 감쇠만 있을뿐 방송시청에는 지장이 없으나

  폭우시 신호수신이 되지않아서 방송시청이 아예 불가능하게 된다.

11.무궁화위성 5호와  올레1호에는 Ku밴드 중계기만 탑재되어 있다.

12.1990년대 초반에 본격적으로 Ku밴드를 이용한 위성방송에 상용화가 이루어짐으로 인하여  DTH 방식의 위성방송산업이 비약적인 발전을 이루게 되었다.

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RSGB (Radio Society of Great Britain)  영국아마추어무선통신협회

ITU (International Telecommunication Union)    국제전기통신연합

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)  미국전기전자통신기술인협회

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Ku 밴드

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Ku밴드(10.95~14.8GHz)는 위성 및 지구국을 소형화할 수 있다는 경제적 이점이 있다.

이에 따라 국내용 위성에는 경제성이 높은 Ku밴드를, 지역위성에는 전파특성이 좋은 C밴드를 사용하는 경우가 많다.

그러나 Ku밴드도 최근 송수신기술이 향상되고 서비스지역의 기상이 좋을 경우 지역위성으로 사용가능하다.

다른 주파수 밴드[편집]

L 밴드	1 to 2 GHz
S 밴드	2 to 4 GHz
C 밴드	4 to 8 GHz
X 밴드	8 to 12 GHz
Ku 밴드	12 to 18 GHz
K 밴드	18 to 26.5 GHz
Ka 밴드	26.5 to 40 GHz
Q 밴드	30 to 50 GHz
U 밴드	40 to 60 GHz
V 밴드	50 to 75 GHz
E 밴드	60 to 90 GHz
W 밴드	75 to 110 GHz
F 밴드	90 to 140 GHz
D 밴드	110 to 170 GHz