SATCOM-Transceiver bieten die für die militärische Satellitenkommunikation erforderlichen Sende- und Empfangsfunktionen für luftgestützte, marine-, fahrzeugmontierte, tragbare, ortsfeste und unbemannte Plattformen. Je nach Architektur können diese Systeme HF-Umwandlung, Verstärkung, Filterung und Signalaufbereitung durchführen.
In dieser Kategorie werden Anbieter von SATCOM-Transceivern vorgestellt, die UHF-, L-Band-, C-Band-, X-Band-, Ku-Band- und Ka-Band-Verbindungen für BLOS-Kommunikation, Führungs- und Leitsysteme sowie die ISR-Datenübertragung unterstützen.
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Zuverlässige, robuste und sichere Satellitenkommunikation und garantierte PNT-Lösungen für missionskritische Anwendungen
Marine- und Unterwassernavigation, Positionierungs- und Vermessungstechnologien für Marine- und Verteidigungsanwendungen
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Iridium 9603-Modul von Iridium
SATCOM-Transceiver bieten Sende- und Empfangsfunktionen, die die Satellitenkommunikation zwischen Verteidigungsplattformen, eingesetzten Streitkräften, Kommandozentralen und abgelegenen Systemen ermöglichen. Je nach Architektur kombinieren sie Hochfrequenzumwandlung (RF), Verstärkung, Filterung und Signalaufbereitung und sind dabei mit Modem- und Basisbandfunktionen verbunden oder in diese integriert.
Militärische SATCOM-Transceiver müssen unter anspruchsvollen HF- und Umgebungsbedingungen zuverlässig funktionieren und gleichzeitig die Plattformanforderungen hinsichtlich Größe, Gewicht und Leistung (SWaP) sowie Kühlung erfüllen. Die Anforderungen variieren erheblich zwischen festen Endgeräten, Flugzeugen, Schiffen, taktischen Fahrzeugen, Handgeräten und unbemannten Plattformen, weshalb Frequenzabdeckung, Wellenformkompatibilität, Ausgangsleistung, Empfängerleistung, Interoperabilität, Spektralleistung und Leistungsarchitektur wichtige Auswahlkriterien darstellen.
Ein SATCOM-Transceiver wandelt ausgehende Kommunikationssignale um und bereitet sie für die Übertragung über die Terminalantenne auf, während er gleichzeitig vom Satelliten eintreffende Signale empfängt und verarbeitet. Ein effektiver Betrieb hängt von der Aufrechterhaltung einer ausreichenden Signalqualität über lange Ausbreitungsstrecken hinweg ab. Zu den wichtigen HF-Eigenschaften zählen Sendeleistung, Linearität, Spektralreinheit, Rauschzahl und Dynamikbereich des Empfängers, Phasenrauschen, Frequenzgenauigkeit, Störfestigkeit sowie Verluste an anderen Stellen der HF-Kette.
Bei der Frequenzumwandlung werden Signale mithilfe von Mischern, Lokaloszillatoren und entsprechenden Filtern zwischen Basisband- oder Zwischenfrequenzstufen (ZF) und dem Uplink- bzw. Downlink-Band des Satelliten umgewandelt. Je nach Architektur des Endgeräts können Block-Aufwärtswandler (BUCs) und rauscharme Block-Abwärtswandler (LNBs) in den Transceiver integriert oder als separate HF-Komponenten implementiert sein. Multiband-Geräte können zusätzliche Umwandlungs- und Filterpfade enthalten, um verschiedene Satellitendienste zu unterstützen.
Sind Modem- oder Basisbandfunktionen integriert, codiert die Modulation Sprache, Daten, Bildmaterial oder andere Missionsinformationen zur Übertragung auf einen Träger, während die Demodulation Informationen aus empfangenen Signalen wiederherstellt. Andere Architekturen verwenden separate Modemgeräte, die über Zwischenfrequenz- (IF) oder digitale Schnittstellen mit dem Transceiver verbunden sind. SATCOM-Systeme im Verteidigungsbereich müssen unter Umständen mehrere Modulationsverfahren, Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC), Codierungsmethoden, Datenraten, Rahmenstrukturen und Wellenformen unterstützen, um die Kompatibilität mit verschiedenen Netzwerken und betrieblichen Anforderungen zu gewährleisten.
Die Leistungsverstärkung erhöht das Sendesignal auf den vom Link-Budget geforderten Pegel, während rauscharme Empfangsstufen schwache Eingangssignale mit minimalem zusätzlichem Rauschen erhalten. Leistungsverstärker müssen HF-Ausgangsleistung, Wirkungsgrad, Linearität und Ausgangsrückfall in Einklang bringen, insbesondere bei Mehrträger- oder Modulationen höherer Ordnung. Die Filterung unterdrückt Energie außerhalb des Bandes und unerwünschte Störungen. Die Stromversorgungen von SATCOM-Transceivern müssen zudem trotz schwankender HF-Ausgangsanforderungen und Eingangsbedingungen der Plattform eine stabile Stromversorgung gewährleisten.
Viele SATCOM-Terminals müssen senden und empfangen, ohne dass ein Signalweg den anderen beeinträchtigt. Duplexer, Diplexer, Filter, Abschirmungen, Frequenzplanung und HF-Isolierung verhindern, dass die Sendeenergie den Empfänger desensibilisiert oder überlastet. Dies ist besonders wichtig, wenn leistungsstarke Sendeschaltungen in kompakten Endgeräten in unmittelbarer Nähe zu empfindlicher Empfängerelektronik betrieben werden.
Flugzeuge nutzen SATCOM-Transceiver, um die Kommunikation über die Reichweite terrestrischer Funkverbindungen hinaus zu erweitern und die „Beyond-Line-of-Sight“- Konnektivität (BLOS) über große Einsatzgebiete hinweg zu gewährleisten. Bordgeräte müssen ein Gleichgewicht zwischen Verbindungsleistung und Antennenplatzierung, aerodynamischen Einschränkungen, Leistungsversorgung, elektromagnetischer Verträglichkeit, Wärmemanagement sowie den von der Trägerplattform vorgegebenen Größen- und Gewichtsgrenzen herstellen.
Plattformen für Aufklärung, Überwachung und Aufklärung (ISR) können SATCOM-Verbindungen nutzen, um Sensordaten, Befehlsdaten, Missionsinformationen und Systemstatus zwischen entfernten Systemen und verteilten Nutzern zu übertragen. Einsätze mit höheren Datenraten stellen zusätzliche Anforderungen an die verfügbare Bandbreite, die HF-Leistung, den Antennengewinn, die Verarbeitungskapazität, die Verfügbarkeit der Verbindung sowie die Zuverlässigkeit der gesamten Satellitenkommunikationskette.
MiniPod-Unterwasserempfänger von Applied Acoustics
Oberflächenschiffe und andere maritime Plattformen sind auf Satellitenkommunikation angewiesen, wenn terrestrische Infrastruktur nicht verfügbar oder nicht praktikabel ist. Maritime Sende-Empfangsgeräte müssen unter Umständen neben zahlreichen bordseitigen HF-Systemen betrieben werden und dabei Schiffsbewegungen, salzhaltige Umgebungen, begrenzte Antennenstandorte, elektromagnetische Störungen sowie Anforderungen an eine kontinuierliche Konnektivität über weite geografische Gebiete hinweg berücksichtigen.
Taktische Fahrzeuge und Fußtruppen benötigen Ausrüstung, die ohne übermäßigen Einrichtungsaufwand funktionsfähige Satellitenverbindungen herstellen kann. Fahrzeugmontierte Systeme können eine größere Antennenapertur, höhere HF-Ausgangsleistung und einen höheren Stromverbrauch unterstützen, während bei einem tragbaren Transceiver für die Satellitenkommunikation die Tragbarkeit, die Akkulaufzeit, eine vereinfachte Bedienung und die Kompatibilität mit geeigneten Schmalband-Satellitendiensten im Vordergrund stehen.
Unbemannte Luftfahrzeuge, Bodenfahrzeuge und maritime Systeme können SATCOM-Sende-Empfangsgeräte für Führung und Kontrolle, Telemetrie, Nutzlastdaten sowie die Kommunikationsweiterleitung außerhalb der Reichweite terrestrischer Netzwerke nutzen. Diese Installationen unterliegen oft strengen SWaP-Einschränkungen und erfordern unter Umständen eine autonome Verbindungsherstellung, Wiederherstellung, Übergabe oder Verbindungsverwaltung, wenn ein direktes Eingreifen des Bedieners nur begrenzt möglich ist.
SATCOM-Transceiver können in verschiedenen Frequenzbereichen betrieben werden, wobei die Bandauswahl Einfluss auf die Antennenabmessungen, die verfügbare Bandbreite, die Ausbreitungsleistung, das Design der HF-Komponenten, die Terminalarchitektur und die kompatiblen Satellitennetzwerke hat.
| SATCOM-Band | Wichtige Merkmale | Typische militärische Einsatzbereiche |
| UHF | Schmalband, etablierte militärische SATCOM mit vorteilhaften Ausbreitungseigenschaften für den mobilen Einsatz | Taktische Sprach- und Datenübertragung, Hand- und Mobilfunkgeräte |
| L-Band | Mobile Konnektivität mit mäßiger Bandbreite und relativ geringer Regenabschwächung | Mobile, luftgestützte, Ortungs- und maritime Kommunikation |
| C-Band | Zuverlässige Ausbreitung, erfordert jedoch im Allgemeinen größere Antennen für einen vergleichbaren Gewinn | Feste und transportable Satellitenverbindungen |
| X-Band | Militärische Satellitenkommunikation im Superhochfrequenzbereich (SHF) zur Unterstützung von Verbindungen mit höherer Kapazität | SATCOM für Kommando, Einsatz, Marine und Luftfahrt |
| Ku-Band | Breitbandkapazität mit kompakten Hochgewinnantennen und geringerer Wetterempfindlichkeit | ISR-Daten, Breitband-, mobile und luftgestützte Endgeräte |
| Ka-Band | Bandbreite mit hoher Kapazität bei erhöhter Regenabschwächung und höheren Anforderungen an die Ausrichtung | Militärische und kommerzielle SATCOM-Anwendungen mit hohem Durchsatz |
Ein Multiband-SATCOM-Transceiver kann den Zugang zu verfügbarer Satellitenkapazität erweitern, doch diese Flexibilität erhöht auch die Komplexität in den Bereichen HF, Antennen, Filterung, Schaltung, Frequenzumwandlung und Integration.
SATCOM-Ausrüstung für Verteidigungszwecke muss unter Umständen programmspezifische Anforderungen hinsichtlich Schnittstellen, Wellenformen, Umgebungsbedingungen und elektromagnetischer Eigenschaften erfüllen. Zu den relevanten Normen gehören die folgenden:
Die geltenden Normen, Überarbeitungen, Wellenformanforderungen und Prüfprofile hängen letztlich vom Transceiver, der Host-Plattform, dem Satellitennetzwerk und dem Beschaffungsprogramm ab.
SATCOM-Architekturen entwickeln sich hin zu flexibleren Benutzerendgeräten, die die Konnektivität über wechselnde Netzwerke, Frequenzbedingungen und Betriebsumgebungen hinweg aufrechterhalten können. Zu den aktuellen Entwicklungen gehören:
Zusammen führen diese Entwicklungen dazu, dass SATCOM-Transceiver immer flexibler, widerstandsfähiger, HF-integrierter und netzwerkfähiger werden, während gleichzeitig die für die gemeinsame Verteidigungskommunikation erforderliche Interoperabilität gewahrt bleibt.
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