W0025卫星通讯波段梳理
卫星通讯波段是卫星与地面、卫星与卫星之间信号传输的核心载体,波段的选择直接决定了通讯距离、传输速率、抗干扰能力及应用场景,与此前介绍的卫星通讯转发器、天线系统高度适配(如微波波段对应抛物面、相控阵天线)。以下按常用顺序,全面梳理卫星通讯中VHF、UHF、L、S、C、X、Ku、Ka、V、Q十大波段的核心信息,包括波长、频率范围、核心特点及卫星应用场景,确保覆盖所有要求波段,同时衔接前文卫星载荷相关知识。




| 波段名称 | 英文缩写 | 频率范围 | 波长范围 | 主要应用 | 传播特点 |
| 极低频 | ELF (Extremely Low Frequency) | 3–30 Hz | 100,000 – 10,000 km | 潜艇通信、地球物理研究 | 可穿透海水和地壳,传播极远,但带宽极小 |
| 超低频 | SLF (Super Low Frequency) | 30–300 Hz | 10,000 – 1,000 km | 潜艇通信、矿井通信 | 类似 ELF,用于军事深海通信 |
| 特低频 | ULF (Ultra Low Frequency) | 300 Hz – 3 kHz | 1,000 – 100 km | 地震监测、地下通信 | 可穿透岩石,用于地质探测 |
| 甚低频 | VLF (Very Low Frequency) | 3–30 kHz | 100 – 10 km | 导航(OMEGA)、时间信号、潜艇通信 | 沿地球表面绕射,全球覆盖,天线巨大 |
| 低频 | LF (Low Frequency) | 30–300 kHz | 10 – 1 km | 长波广播(欧洲)、航空导航(NDB) | 地波传播稳定,夜间可天波反射 |
| 中频 | MF (Medium Frequency) | 300 kHz – 3 MHz | 1 km – 100 m | AM 广播(530–1700 kHz)、海事通信 | 白天地波,夜间天波(电离层反射) |
| 高频 | HF (High Frequency) | 3–30 MHz | 100 – 10 m | 短波广播、业余无线电、远洋通信 | 依赖电离层反射(天波),可全球通信,但受太阳活动影响大 |
| 甚高频 | VHF (Very High Frequency) | 30–300 MHz | 10 – 1 m | FM 广播(88–108 MHz)、航空通信、海事VHF、电视(VHF频道) | 视距传播为主,有一定绕射能力,不依赖电离层 |
| 特高频 | UHF (Ultra High Frequency) | 300 MHz – 3 GHz | 1 m – 10 cm | 电视广播、手机(4G/5G)、Wi-Fi、蓝牙、GPS、对讲机、卫星通信(L/S波段) | 视距传播,穿透建筑物较好,天线小型化 |
| 超高频(微波) | SHF (Super High Frequency) | 3–30 GHz | 10 – 1 cm | 卫星通信(C/X/Ku/Ka)、雷达、5G毫米波、微波中继、Wi-Fi 6E/7 | 严格视距传播,高带宽,易受雨衰影响 |
| 极高频(毫米波) | EHF (Extremely High Frequency) | 30–300 GHz | 10 – 1 mm | 6G研究、高精度雷达、安全成像、卫星间链路、天文观测 | 大气吸收严重(氧气/水蒸气),传播距离短,需高增益天线 |
| 太赫兹波 | THz | 0.3–10 THz | 1 mm – 30 µm | 安检成像、材料科学、未来通信(6G+) | 介于微波与红外之间,技术尚在发展中 |
| 红外线 | IR | 300 GHz – 430 THz | 1 mm – 700 nm | 遥控器、热成像、光纤通信(部分) | 热辐射,不能穿透墙壁 |
| 可见光 | Visible Light | 430–750 THz | 700 – 400 nm | 光纤通信(Li-Fi)、照明、成像 | 人眼可见,直线传播 |
| 紫外线 | UV | 750 THz – 30 PHz | 400 – 10 nm | 消毒、荧光检测、天文 | 对生物有害,被臭氧层吸收 |
| X 射线 | X-ray | 30 PHz – 300 EHz | 10 – 0.01 nm | 医疗成像、安检、天文 | 穿透性强,电离辐射 |
| 伽马射线 | Gamma Ray | >300 EHz | <0.01 nm | 核医学、天文(伽马暴)、放射治疗 | 能量最高,强电离辐射 |
一、核心波段详细梳理(按频率从低到高排序)
1. VHF波段(甚高频)
- 频率范围:30MHz – 300MHz
- 对应波长:1m – 10m(属于短波范畴)
- 核心特点:波长较长,信号穿透力较强,可穿透轻度云层、植被,绕射能力好;传输速率较低,抗干扰能力一般;无需复杂天线,成本低,设备简单。
- 卫星应用场景:主要用于卫星近距测控、应急通讯,如卫星初始入轨阶段的测轨信号传输、小型卫星的简易通讯、灾害应急时的短距离信号中继,常搭配全向天线(“一根棍”)使用,对应此前卫星测控中的近距离信号交互需求。
2. UHF波段(特高频)
- 频率范围:300MHz – 1GHz
- 对应波长:0.3m – 1m
- 核心特点:波长适中,绕射能力优于高频波段,穿透能力较强(可穿透建筑物、轻度雨雾);传输速率中等,抗干扰能力略优于VHF波段;天线体积适中,适配小型卫星。
- 卫星应用场景:多用于低轨卫星近地通讯、卫星测控、小型卫星数据传输,如低轨遥感卫星的近距离数据回传、卫星与地面移动终端(如船舶、飞机)的简易通讯,也是卫星应急通讯的常用备用波段,可搭配全向天线或小型抛物面天线。
3. L波段
- 频率范围:1GHz – 2GHz
- 对应波长:0.15m – 0.3m(属于微波波段入门级)
- 核心特点:属于微波波段,信号衰减小,传输距离较远;抗雨雾干扰能力强,全天候工作性能较好;传输速率中等,设备技术成熟、成本适中。
- 卫星应用场景:主要用于卫星导航、中远距离测控、低速数据传输,如北斗、GPS导航卫星的导航信号传输(部分频段)、遥感卫星的低速数据回传、地面站与卫星的中距离测控链路,常搭配抛物面天线使用。
4. S波段
- 频率范围:2GHz – 4GHz
- 对应波长:7.5cm – 15cm
- 核心特点:微波波段,信号衰减适中,传输距离远;抗干扰能力较强,受雨雾影响小,全天候工作性能优良;传输速率中等偏上,技术成熟,适配多种卫星天线。
- 卫星应用场景:应用广泛,多用于卫星测控、中高速数据传输、区域通讯,如卫星与地面站的核心测控链路、中低轨通讯卫星的区域通讯、遥感卫星的中高速影像传输,可搭配抛物面天线、相控阵天线(“一块板”),是卫星通讯中的“通用波段”。
5. C波段
- 频率范围:4GHz – 8GHz
- 对应波长:3.75cm – 7.5cm
- 核心特点:微波波段,信号传输速率高,抗干扰能力强;受雨雾衰减影响较小,全天候工作稳定;技术成熟、成本适中,是卫星通讯的“主力波段”,适配多数卫星天线。
- 卫星应用场景:核心用于卫星电视转播、全球区域通讯、高速数据传输,如国际通讯卫星的跨区域通讯、卫星电视信号转播、遥感卫星的高清影像传输,常搭配抛物面天线(“一口锅”),也是此前介绍的中星16号、Intelsat 35e等通讯卫星的常用波段。
6. X波段
- 频率范围:8GHz – 12GHz
- 对应波长:2.5cm – 3.75cm
- 核心特点:微波波段,信号频率高、传输速率极高;方向性强,波束聚焦精准,抗干扰能力优异;受雨雾衰减影响略大于C波段,设备技术难度中等。
- 卫星应用场景:多用于军事通讯、高速遥感数据传输、精密测控,如军事通讯卫星的抗干扰通信、高分辨率遥感卫星(如SAR卫星)的高清数据回传、卫星与地面站的精密测控,常搭配相控阵天线、高精度抛物面天线,也是TerraSAR-X等SAR卫星的常用波段。
7. Ku波段
- 频率范围:12GHz – 18GHz
- 对应波长:1.67cm – 2.5cm
- 核心特点:微波波段,传输速率高,可实现高速宽带传输;天线体积小(抛物面天线可做得更紧凑),适配小型卫星和地面终端;受雨雾衰减影响较明显,抗干扰能力较强。
- 卫星应用场景:主要用于卫星电视、卫星宽带互联网、高速数据传输,如家用卫星电视接收、小型通讯卫星的高速数据传输、低轨卫星互联网的用户链路,常搭配小型抛物面天线,是北斗三号、HY-2B/C卫星的常用波段之一。
8. Ka波段
- 频率范围:18GHz – 40GHz
- 对应波长:0.75cm – 1.67cm
- 核心特点:微波波段,频率极高,传输速率极快(可实现百Gbps级传输);波束窄,方向性极强,信号增益高;受雨雾衰减影响较大,技术难度高,设备成本高。
- 卫星应用场景:高端场景专用,多用于卫星宽带互联网、星间链路、高速高清数据传输,如星链卫星的星间链路通信、中星16号的高通量宽带传输、高分辨率遥感卫星的超高清数据回传,常搭配相控阵天线,是卫星互联网的核心波段。
9. V波段
- 频率范围:40GHz – 75GHz
- 对应波长:0.4cm – 0.75cm
- 核心特点:属于毫米波波段,频率极高,传输速率极快;波束极窄,方向性极强;受雨雾、大气衰减影响严重,抗干扰能力极强;技术难度高,目前应用尚不成熟。
- 卫星应用场景:主要用于未来高端卫星通讯、星间链路、近距离高速传输,如下一代卫星互联网的星间高速链路、深空探测卫星的近距离高速数据传输,目前仍处于研发和试点阶段,尚未广泛应用。
10. Q波段
- 频率范围:33GHz – 50GHz(部分划分将33-40GHz归为Ka波段,40-50GHz归为Q波段,统一按卫星通讯常用划分梳理)
- 对应波长:0.6cm – 0.91cm
- 核心特点:毫米波波段,传输速率快,方向性强;受大气、雨雾衰减影响较大,抗干扰能力强;技术难度高,适配高端卫星设备,与V波段同属下一代卫星通讯的潜力波段。
- 卫星应用场景:多用于高端星间链路、精密测控、高速数据传输,如深空探测卫星的星地高速链路、军事高端通讯卫星的抗干扰通信,目前应用范围较窄,主要集中在科研和高端军事领域。
二、核心总结
1. 波段分类与核心特性
- 低频频段(VHF、UHF):波长较长,抗干扰弱、速率低,侧重近距测控、应急通讯,搭配全向天线;
- 中频频段(L、S、C):微波入门至主力波段,速率中等、抗干扰强、全天候稳定,侧重导航、测控、常规通讯,搭配抛物面天线;
- 高频波段(X、Ku、Ka):微波高端波段,速率高、方向性强,侧重高速数据、卫星互联网、军事通讯,搭配抛物面、相控阵天线;
- 毫米波波段(V、Q):频率极高,速率极快、技术难度高,侧重未来高端场景、星间链路,目前应用有限。
2. 与卫星载荷的适配关系
前文介绍的卫星通讯转发器、天线系统,均需根据波段特性选型:C、Ku波段适配抛物面天线(“一口锅”),用于常规通讯、电视转播;Ka波段适配相控阵天线(“一块板”),用于卫星互联网、星间链路;VHF、UHF波段适配全向天线(“一根棍”),用于近距测控、应急通讯,波段特性直接决定了天线和转发器的设计与应用。


