Q/V 頻段，是指 Q 頻段和 V 頻段兩個電磁波區段。Q 頻段頻率范圍在 40 ～ 50GHz，V 頻段頻率范圍在 50 ～ 75GHz。這是民用衛星通信目前使用的最高頻段。與衛星通信此前常用的 C 頻段、Ku 頻段和 Ka 頻段相比，Q/V 頻段的頻率范圍更大。主要衛星通信頻段分配見表1。

表1 主要衛星通信頻段分配

可以發現，Q/V 頻段的頻率寬度要遠遠大于其他頻段，可為寬帶互聯網應用提供良好的資源基礎。另外，Q/V 頻段在地球靜止軌道衛星上很少使用，也降低了高軌道衛星和低軌道衛星發生干擾的可能性。但正是因為此前很少使用 Q/V 頻段，帶來了應用技術不成熟、關鍵器件需要從底層開始研發等問題。而且 Q/V 頻段有一個比較大的問題，就是雨衰比 Ka 頻段更加嚴重。根據波長與頻率之間的關系，可以推算，Q 頻段的電磁波波長是 6 ～ 10mm，V 頻段的電磁波波長是 4 ～ 6ms。

可想而知，降雨對 Q/V 頻段的影響要比其他頻段更嚴重一些。特別是在降雨比較多的南方，如果不采取有效措施，Ka 頻段會發生通信中斷的問題，同樣條件下，Q/V 頻段發生信號中斷的風險更大。

衛星要獲得強大的功率，離不開一個重要設備—功率放大器。衛星一般采用行波管功率放大器，該放大器具有高效率、高功率、抗宇宙射線等優點。行波管的原理，是通過電子注和微波場的相互作用，把輸入信號的功率大幅度放大。目前各種通信衛星都采用行波管功率放大器。

Q/V 頻段行波管的研制起步時間很晚，因此產品種類比較少。在國外，美國 L3 公司和法國泰雷茲集團經過 10 多年的研究，各自推出了自己的產品。美國 L3 公司產品的最大輸出功率甚至達到了 240W，泰雷茲集團產品的最大輸出功率達到了 160W。歐洲研制的衛星 Q/V 頻段通信試驗載荷（內含泰雷茲集團生產的行波管放大器）如圖1 所示。中國研制 Q/V 頻段行波管的起步時間更晚，北京真空電子技術研究所在 2019 年成功研制了 20W 的 Q/V 頻 段 行 波 管，目前正在研制功率更大的 Q/V頻段行波管。

歐洲研制的衛星Q/V頻段通信試驗載荷

（內含泰雷茲集團生產的行波管放大器）

Q/V 頻段行波管在設計和制造上都有很大難度。在設計方面，行波管內部的工作電壓很高，甚至能達到 10 000V，由此引發了一系列困難。在制造方面，Q/V 頻段行波管的一些關鍵零件尺寸小、制造難度大、容易變形，需要開發全新的制造工藝。

迄今為止，已經有波音公司等多家企業提出了 Q/V 頻段的星座計劃。中國的銀河航天（北京）科技有限公司在 2019 年年底研制出一顆通信能力可達到 10Gbit/s 的 5G 低軌寬帶衛星，這是全球首顆 Q/V 頻段的低軌寬帶衛星。

星座完全部署之后，用戶能享有更充足的衛星通信帶寬，甚至能夠達到 5G 標準也不是不可能的。

----摘自《衛星互聯網 助力新基建的硬科技 》

來源: 《衛星互聯網 助力新基建的硬科技 》

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