X 밴드
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1. 개요
X 밴드는 8~12 GHz의 주파수 범위를 가지는 레이더 및 통신에 사용되는 주파수 밴드이다. 레이더, 통신기, 인공위성 등 다양한 분야에서 활용되며, 특히 짧은 파장으로 인해 고해상도 이미지를 제공하는 데 유용하다. X 밴드는 기상 레이더, 항공 교통 관제, 해상 선박 교통 관제, 사격 통제 레이더 등 다양한 분야에서 활용되며, 심우주 통신, 지상파 광대역 통신, 군사용 통신 위성 등에도 사용된다. 또한 아마추어 무선 통신에서도 활용되며, 3센티미터 밴드로 불리기도 한다.
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| X 밴드 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | X 밴드 |
| 주파수 범위 | 8.0–12.0 GHz |
| 파장 | 3.75–2.5 cm |
| ITU 분류 | SHF (Super High Frequency) |
| NATO 분류 | I 밴드 J 밴드 |
| 레이더 | |
| 활용 | 기상 레이더 해상 레이더 군사 레이더 |
| 특징 | 단거리 고해상도 이미징에 적합 강우 감쇠 영향 존재 |
| 해상 레이더 | 선박 레이더 해상 교통 관제 항만 감시 |
| 기상 레이더 | 강우량 측정 강우 분포 관측 국지성 호우 감시 |
| 군사 레이더 | 목표물 추적 미사일 유도 감시 시스템 |
| 통신 | |
| 위성 통신 | 데이터 전송 방송 군사 통신 |
| 용도 | 무선랜 위성 통신 레이다 기상 관측 군사 항공 교통 관제 |
| 기타 | |
| 특징 | 높은 주파수 짧은 파장 |
| 참고 | 국토교통성의 X밴드 MP 레이더 관련 자료 (PDF) |
2. 레이다
X 밴드는 레이다에서 매우 자주 사용되는 주파수 밴드이다.
2. 1. 활용 분야
X 밴드는 레이다에 매우 자주 사용되는 주파수 밴드이다. 연속파, 펄스, 단일 편파, 이중 편파, 합성 개구 레이더, 위상 배열 등 다양한 레이더 응용 분야에 사용된다.X 밴드 레이더는 민간, 군사, 정부 기관에서 기상 모니터링, 항공 교통 관제, 해상 선박 교통 관제, 방어 추적, 차량 속도 감지 등에 활용된다.[1][2] X 밴드의 짧은 파장은 표적 식별 및 구분을 위한 고해상도 영상 레이더에서 더 높은 해상도의 이미지를 제공한다. 다만, X 밴드 기상 레이더는 비가 오는 조건에서 신호 강도 손실 (감쇠)로 인해 장거리 사용이 제한된다는 단점이 있다.[3]
국제 전기 통신 연합(ITU)은 민간용 무선 주파수 할당을 담당하지만, 군사용 무선 통신 주파수 대역 할당 권한은 없다. 북대서양 조약 기구(NATO) 국가들은 군사적 무선 스펙트럼 요구 충족을 위해 NATO 공동 민군 주파수 협정(NJFA)을 체결했다.[6]
| (a) | (b) | (c) | (d) | |
|---|---|---|---|---|
| 7250 | 7250-7750 MHz | 고정, 고정 위성 (s-E), 이동 위성 (s-E) (S5.461) | 1. 위성 하향 링크에 대한 필수적인 군사적 요구 사항; 7250-7300 MHz 이동 위성 서브 밴드는 해군 및 육상 이동 지구국용. 2. 일부 국가의 고정 시스템에 대한 군사적 요구 사항. | 1. 이는 위성 하향 링크를 위한 조화된 NATO 밴드 유형 1. |
| 7750 | 7750-7900 MHz | 고정 | 일부 국가에서 기존 NATO 고정 시스템에 대한 군사적 요구 사항. | |
| 7900 | 7900-8400 MHz | 고정 위성 (E-s), 이동 위성 (E-s) (S5.461), 고정, 지구 탐사 위성 서비스 (s-E) (S5.462A) | 1. 위성 상향 링크에 대한 필수적인 군사적 요구 사항; 7975-8025 MHz 이동 위성 서브 밴드는 해군 및 육상 이동 위성 지구국용. 2. 8025-8400 MHz 대역의 지구 탐사 위성 (하향 링크) 목적에 대한 군사적 요구 사항. 3. 일부 국가의 고정 시스템에 대한 군사적 요구 사항. | 1. 이는 위성 상향 링크를 위한 조화된 NATO 밴드 유형 1. 2. 7975-8025 MHz는 이동 위성 할당을 위해 7250-7300 MHz와 페어링. 3. 고정 및 이동 서비스는 ITU 지역 2를 포함한 대부분의 NATO 국가에서 7975-8025 MHz에서 구현되지 않음. 4. 7900-7975 및 8025-8400 MHz 대역에서 이동 가능한 지구국은 다른 서비스에 유해한 간섭을 일으키지 않아야 함. |
| 8500 | 8500 MHz - 10.5 GHz | 무선 위치 | 육상, 항공 및 해군 레이더에 대한 군사적 요구 사항. | 선택된 서브 밴드에서 조화된 NATO 밴드 유형 2가 바람직. |
X 밴드는 다음과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다.
- 레이다
- TerraSAR-X
- 해상 배치 X 밴드 레이다
- 저고도 레이다 장치 JTPS-P18
- XRAIN - 기상 관측
- 미사일 방어 - THAAD 미사일
- 화기 관제 레이다
- 속도 위반 자동 단속 장치
- 통신기
- 함정용 위성 통신 장치 NORA-1
- 위성 단일 통신 휴대국 장치 JPRC-C1
- 위성 단일 통신 가반국 장치 JMRC-C4
- 수색 구조용 레이더 트랜스폰더
- 인공위성
- X 밴드 방위 통신 위성
2. 2. 한국의 X 밴드 레이다 개발
(주어진 원본 소스에 섹션 제목에 해당하는 내용이 없어 작성 불가)3. 통신
X 밴드는 지상 통신, 위성 통신 등 다양한 통신 분야에서 활용된다.
3. 1. 지상 통신
X 밴드의 10.15~10.7 GHz 대역은 브라질, 멕시코, 사우디 아라비아, 덴마크, 우크라이나, 스페인, 아일랜드 등 많은 국가에서 지상파 광대역 통신에 사용된다.[4] 알바리온, CBNL, 케이블프리, 오지어 등에서 이와 관련된 시스템을 제작하지만, 각 시스템은 고유의 에어링크를 가지고 있다. DOCSIS는 고객에게 케이블 인터넷을 제공하는 데 사용되는 표준으로, 일부 X 밴드 주파수를 사용한다. 가정/사업장의 CPE는 일반 케이블 모뎀에 연결되는 전원 어댑터가 있는 단일 동축 케이블을 가지고 있다. 국부 발진기는 일반적으로 9750 MHz이며, Ku 밴드 위성 TV LNB와 동일하다. 광대역 통신과 같은 양방향 통신은 일반적으로 350 MHz TX 오프셋을 사용한다.3. 2. 위성 통신
X 밴드의 작은 부분은 국제 전기 통신 연합(ITU)에 의해 심우주 통신 전용으로 할당된다. 심우주 대역의 주요 사용자는 미국의 NASA 심우주 네트워크(DSN)이다. DSN 시설은 캘리포니아주 골드스톤(모하비 사막)과 호주 캔버라, 스페인 마드리드 근처에 위치해 있으며, 지구 자전에 관계없이 지구에서 태양계의 거의 모든 지점으로 지속적인 통신을 제공한다.[5] (DSN 기지는 이전의 더 낮은 S 밴드 심우주 무선 통신 할당을 사용할 수 있으며, K 밴드와 같이 다소 실험적인 방식으로 더 높은 주파수도 사용할 수 있다.)
X 밴드 통신을 사용한 주목할 만한 심 우주 탐사선 프로그램에는 바이킹 화성 착륙선, 목성, 토성 및 그 너머로의 보이저 미션, 갈릴레오 목성 궤도선, 명왕성 및 카이퍼 벨트로의 뉴 호라이즌스 미션, 큐리오시티 로버 및 카시니-호이겐스 토성 궤도선이 있다.[5]
X 밴드 통신의 중요한 사용은 두 대의 바이킹 계획 착륙선과 함께 이루어졌다. 지구가 바라보는 화성이 태양 근처 또는 뒤로 지나갈 때, 바이킹 착륙선은 S 밴드와 X 밴드의 두 개의 동시 연속파 반송파를 지구 방향으로 전송했으며, 이는 DSN 지상국에서 수신했다. 두 개의 다른 주파수에서 동시에 측정을 수행함으로써, 그 결과로 얻은 데이터는 이론 물리학자들이 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 수학적 예측을 검증할 수 있게 했다.
새로운 유럽의 이중 화성 미션인 엑소마스는 화성의 내부 구조를 연구하고, 지상 플랫폼과 지구 사이의 양방향 도플러 주파수 변화를 모니터링하여 화성의 회전 및 방향에 대한 정밀한 측정을 수행하기 위해 LaRa 장치에서 X 밴드 통신을 사용할 것이다.
국제 전기 통신 연합(ITU)은 민간 사용을 위해 무선 주파수를 할당하는 국제 기구이지만, 군사용 무선 통신을 위한 주파수 대역을 할당할 권한은 없다. 이는 '''X 밴드''' 군사용 통신 위성에도 해당된다. 그러나 고정 위성 서비스 및 이동 위성 서비스와 같은 군사적 무선 스펙트럼 요구 사항을 충족하기 위해 북대서양 조약 기구(NATO) 국가들은 NATO 공동 민군 주파수 협정(NJFA)을 협상했다.[6]
| (a) | (b) | (c) | (d) | |
|---|---|---|---|---|
| colspan="4" bgcolor="DCDCDC"| | ||||
| 7250 | 7250-7750 MHz | 고정 고정 위성 (s-E), 이동 위성 (s-E) | ||
| 7750 | 7750-7900 MHz | 고정 | 일부 국가에서 기존 NATO 고정 시스템에 대한 군사적 요구 사항. | |
| 7900-8400 MHz | 고정 위성 (E-s), 이동 위성 (E-s), 고정 지구 탐사 위성 서비스 (s-E) | |||
| 8500 MHz- 10.5 GHz | 무선 위치 | 육상, 항공 및 해군 레이더에 대한 군사적 요구 사항. | 선택된 서브 밴드에서 조화된 NATO 밴드 유형 2가 바람직하다. |
4. 기타 활용
동작 감지기는 종종 10.525 GHz를 사용한다.[8] 10.4 GHz는 신호등 횡단 감지기에 사용될 예정이다. 아일랜드의 Comreg는 SRD로 교통 센서를 위해 10.450 GHz를 할당했다.[9]
많은 전자 상자성 공명(EPR) 분광기는 9.8 GHz 근처에서 작동한다.
입자 가속기는 X 밴드 RF 소스에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 주파수는 유럽에서 11.9942 GHz, 미국에서 11.424 GHz로 표준화되어 있다.[10][11] 이는 C 밴드의 2배 고조파이고 S 밴드의 4배 고조파이다. 유럽 X 밴드 주파수는 소형 선형 충돌기 (CLIC)에 사용된다.
X 밴드는 레이다(TerraSAR-X, 해상 배치 X 밴드 레이다, 저고도 레이다 장치 JTPS-P18, XRAIN, THAAD 미사일, 화기 관제 레이다, 속도 위반 자동 단속 장치 등), 통신기(함정용 위성 통신 장치 NORA-1, 위성 단일 통신 휴대국 장치 JPRC-C1, 위성 단일 통신 가반국 장치 JMRC-C4, 수색 구조용 레이더 트랜스폰더 등), 인공위성(X 밴드 방위 통신 위성) 등 다양한 분야에 활용된다.
4. 1. 과학 연구
X 밴드의 작은 부분은 국제 전기 통신 연합(ITU)에 의해 심우주 통신 전용으로 할당된다. 심우주 대역의 주요 사용자는 미국의 NASA 심우주 네트워크(DSN)이다. DSN 시설은 캘리포니아주 골드스톤(모하비 사막)과 호주 캔버라, 스페인 마드리드 근처에 위치해 있으며, 지구 자전에 관계없이 지구에서 태양계의 거의 모든 지점으로 지속적인 통신을 제공한다. (DSN 기지는 또한 이전의 더 낮은 S 밴드 심우주 무선 통신 할당을 사용할 수 있으며, K 밴드와 같이 다소 실험적인 방식으로 더 높은 주파수도 사용할 수 있다.)
X 밴드 통신을 사용한 주목할 만한 심 우주 탐사선 프로그램에는 바이킹 화성 착륙선, 목성, 토성 및 그 너머로의 보이저 미션, 갈릴레오 목성 궤도선, 명왕성 및 카이퍼 벨트로의 뉴 호라이즌스 미션, 큐리오시티 로버 및 카시니-호이겐스 토성 궤도선이 있다.[5]
X 밴드 통신의 중요한 사용은 두 대의 바이킹 계획 착륙선과 함께 이루어졌다. 지구가 바라보는 화성이 태양 근처 또는 뒤로 지나갈 때, 바이킹 착륙선은 S 밴드와 X 밴드의 두 개의 동시 연속파 반송파를 지구 방향으로 전송했으며, 이는 DSN 지상국에서 수신했다. 두 개의 다른 주파수에서 동시에 측정을 수행함으로써, 그 결과로 얻은 데이터는 이론 물리학자들이 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 수학적 예측을 검증할 수 있게 했다.
새로운 유럽의 이중 화성 미션인 엑소마스는 또한 화성의 내부 구조를 연구하고, 지상 플랫폼과 지구 사이의 양방향 도플러 주파수 변화를 모니터링하여 화성의 회전 및 방향에 대한 정밀한 측정을 수행하기 위해 LaRa 장치에서 X 밴드 통신을 사용할 것이다.
4. 2. 기타
국제 전기 통신 연합(ITU)은 민간용 무선 주파수 할당을 담당하는 국제기구이지만, 군사용 무선 통신 주파수 대역 할당 권한은 없습니다. 이는 '''X 밴드''' 군사용 통신 위성에도 해당됩니다. 그러나 고정 위성 서비스 및 이동 위성 서비스와 같은 군사적 무선 스펙트럼 요구를 충족하기 위해 북대서양 조약 기구(NATO) 국가들은 NATO 공동 민군 주파수 협정(NJFA)을 체결했습니다.[6]| (a) | (b) | (c) | (d) | |
|---|---|---|---|---|
| colspan="4" bgcolor="DCDCDC"| | ||||
| 7250 | 7250-7750 MHz | 고정 고정 위성 (s-E), 이동 위성 (s-E) (S5.461) | ||
| 7750 | 7750-7900 MHz | 고정 | 일부 국가에서 기존 NATO 고정 시스템에 대한 군사적 요구 사항. | |
| 7900 | 7900-8400 MHz | 고정 위성 (E-s), 이동 위성 (E-s) (S5.461), 고정 지구 탐사 위성 서비스 (s-E) (S5.462A), | ||
| 8500 | 8500 MHz- 10.5 GHz | 무선 위치 | 육상, 항공 및 해군 레이더에 대한 군사적 요구 사항. | 선택된 서브 밴드에서 조화된 NATO 밴드 유형 2가 바람직합니다. |
동작 감지기는 종종 10.525 GHz를 사용합니다.[8] 10.4 GHz는 신호등 횡단 감지기에 사용될 예정입니다. 아일랜드의 Comreg는 SRD로 교통 센서를 위해 10.450 GHz를 할당했습니다.[9]
많은 전자 상자성 공명(EPR) 분광기는 9.8 GHz 근처에서 작동합니다.
입자 가속기는 X 밴드 RF 소스에 의해 전력을 공급받을 수 있습니다. 주파수는 11.9942 GHz(유럽) 또는 11.424 GHz(미국)로 표준화되어 있으며,[10][11] 이는 C 밴드의 2배 고조파이고 S 밴드의 4배 고조파입니다. 유럽 X 밴드 주파수는 소형 선형 충돌기(CLIC)에 사용됩니다.
X 밴드는 다음과 같은 다양한 분야에서 활용됩니다.
5. 아마추어 무선
아마추어 무선에서는 3센티미터 밴드라고 부른다. ITU가 설정한 국제 아마추어 대역은 10.000GHz부터 10.500GHz이며, 아마추어 위성 대역은 10.450GHz부터 10.500GHz이다.[7] 국제 전기 통신 연합의 무선 통신 규칙에 따르면 10.000~10.500 GHz 주파수 대역에서 아마추어 무선 통신이 허용되며, 아마추어 위성 통신은 10.450~10.500 GHz 대역에서 허용된다. 아마추어들은 이를 3cm 대역으로, AMSAT에서는 X-밴드로 부른다.
6. 다른 주파수 밴드
레이다에서 매우 자주 사용되는 주파수 밴드이다. 아마추어 무선에서는 3센티미터 밴드라고 부른다. ITU가 설정한 국제 아마추어 대역은 10.000GHz부터 10.500GHz까지이며, 아마추어 위성 대역은 10.450GHz부터 10.500GHz까지이다.
| 주파수 밴드 | 주파수 범위 |
|---|---|
| L 밴드 | 1GHz ~ 2GHz |
| S 밴드 | 2GHz ~ 4GHz |
| C 밴드 | 4GHz ~ 8GHz |
| X 밴드 | 8GHz ~ 12GHz |
| Ku 밴드 | 12GHz ~ 18GHz |
| K 밴드 | 18GHz ~ 26.5GHz |
| Ka 밴드 | 26.5GHz ~ 40GHz |
| Q 밴드 | 30GHz ~ 50GHz |
| U 밴드 | 40GHz ~ 60GHz |
| V 밴드 | 50GHz ~ 75GHz |
| E 밴드 | 60GHz ~ 90GHz |
| W 밴드 | 75GHz ~ 110GHz |
| F 밴드 | 90GHz ~ 140GHz |
| D 밴드 | 110GHz ~ 170GHz |
참조
[1]
웹사이트
Radar Bands
http://www.everythin[...]
[2]
웹사이트
What are S- and X-Band Radar and How Are They Used Today?
https://www.leonardo[...]
Leonardo DRS
2022-12-19
[3]
논문
Experimentally based estimates of relations between X-band radar signal attenuation characteristics and differential phase in rain
2014
[4]
웹사이트
Broadband Wireless
http://ogierelectron[...]
2020-05-05
[5]
웹사이트
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https://solarsystem.[...]
2022-08-23
[6]
웹사이트
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2016-01-08
[7]
웹사이트
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[8]
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http://www.g3pho.fre[...]
[9]
웹사이트
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[10]
논문
A 12 GHz RF POWER SOURCE FOR THE CLIC STUDY
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[11]
웹사이트
Performance Comparison of S-band, C-band, and X-band RF Linac based XFELs
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2023-09-10
[12]
웹사이트
ＸバンドＭＰレーダについて
http://www.mlit.go.j[...]
국토교통성
[13]
웹사이트
XバンドMPレーダとは？
http://micos-sa.jwa.[...]
일본기상협회
[14]
웹사이트
レーダーの構成
https://www.furuno.c[...]
2014-03-04
[15]
웹사이트
用語集
https://www.bousai.g[...]
2014-03-03
[16]
웹사이트
【参考】 電波の周波数による分類・定義
http://www.wti.jp/te[...]
2014-03-03
[17]
간행물
艦載レーダーの歩み
海人社
1991-03
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