Ka波段是电磁频谱的微波波段的一部分，Ka波段的频率范围是26.5-40GHz。Ka代表着K的正上方(K-above)，即该波段直接高于K波段。Ka波段也被称作30/20GHz波段，通常用于卫星通信。Ka波段最重要的一个特点就是频带较宽，C频段的可用带宽为500MHz～800MHz;Ku频段的可用带宽为500MHz～1000MHz;而Ka频段的可用带宽可达到3500MHz。目前，Ka卫星的数据传输速率最高可达到90Mbps;而Ku卫星的数据传输速率最高可达到60Mbps。因此，Ka波段卫星通信系统可为高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视(HDTV)、卫星新闻采集(SNG)、VSAT业务、直接到户(DTH)业务及个人卫星通信等新业务提供一种崭新的手段。
在过去的几年里，Ka波段被应用在卫星通信的情况越来越多，代表了通信卫星的新发展。著名的国际太空咨询机构Euroconsult在《卫星通信与广播市场观察》中指出，“2018年，Ka波段需求将占卫星容量总需求的14%，主要采用Ku和C波段的军事卫星通信也将被推向Ka波段。”在通信卫星中采用Ka波段，可以获得较宽的工作频带，增加通信容量，同时还可以实现较窄的波束，从而获得高的EIRP值，减小地面终端天线尺寸。而且，相对于已经十分拥挤的C、Ku波段，Ka波段的干扰较小，便于卫星的轨道位置和频率关系的协调。而元器件以及工艺水平的提高，也对Ka波段的发展起到了一定的加速作用。
当然，Ka波段也有它自身的缺点，即雨衰较大，对器件和工艺的要求较高。为了保证可靠的通信，必须设法补偿因雨衰引起的信号电平的损失。通用的技术是采用技术试验卫星来对相关卫星进行检测。所谓技术试验卫星是用于卫星工程技术和空间应用技术的原理性或工程性试验的人造地球卫星，对卫星技术的发展具有很大的推动作用。在Ka波段频率下，用户终端的天线尺寸主要不是受限于天线增益，而是受制于抑制其它系统干扰的能力。ACTS就是由Martin Astro. Space公司为美国宇航局(NASA)Lewis研究中心研制的技术试验卫星，经常应用它的诸多特性，来进行相关的检测工作。首先，ACTS卫星是跳变点波束。一般的卫星大都是利用宽波束覆盖，提供相对低的信号EIRP，因需要较大的地面接收天线和较大的上行链路天线，提高了系统的成本。而点波束却能将射频能量集中到具有很小覆盖区域的窄波束中去，使卫星获得很高的G/T和EIRP。ACTS采用的点波束有20dB的信号电平的改善，带来的好处是系统中的地球站可用小尺寸天线获得较高的流量。其次，ACTS有两种卫星星上交换方式：一种是通过开关矩阵，另一种是通过具有存储的基带处理器。在开关矩阵(MSM)方式中，用它来连接三个固定波束或两簇跳变波束，开关矩阵具有900MHz的带宽，可提供弯管或动态交换。基带处理器的一个特有的优点是，只有需要访问的那些波束才被激活，即提供按需分配多址(DAMA)信道，从而使卫星资源得到最大利用。还有就是雨衰补偿，雨衰是影响Ka波段卫星通信可用度的主要因素。为了保证可靠的通信，必须设法补偿因雨衰引起的信号电平的损失。在ACTS系统中，采用了两种技术，一是增加卫星和地球站发射机功率;另一是降低卷积编码的码速率。这两种技术均能大大的减少雨衰对Ka波段卫星通信的影响。
综合Ka波段卫星通信的优缺点，我们可以看到其发展有许多不同的层面和方向。早在2005年以北美地区为代表，Ka波段已经进入了新的发展时期，发射升空了一些有影响的Ka波段卫星，推动了相关业务的开展。而在2010年，Ka波段的卫星通信技术的应用领域就已经扩展到高清电视、宽带因特网连接两大类，而且宽带因特网连接还包括远程医疗、远程教学、远端VSAT组网和电子商务等业务。高清电视转播领域既有全Ka频段卫星，也有Ka/Ku/C等多频段混合载荷卫星，而宽带因特网连接领域则大多是Ka/Ku/C等多频段混合载荷卫星。并且先后发射了Spaceway F1、Spaceway F2、DIRECTV 10、DIRECTV 11，以及Astra 4A、AMC-15、16等Ka波段高清直播卫星。在Ka波段宽带接入卫星方面，有Aniq-F2、Spaceway 3、Intelsat G28、Superbird-4等卫星已经成功发射并应用。
在2011年欧洲卫星通讯公司宣布启动KA-SAT卫星服务，用来为家庭和商业用户提供不间断宽带数据，可以实现10-50Mbps的传送速度，比家庭宽带的速度还要快，订阅费用也相比传统的卫星数据服务便宜，下载和上传速度可达到10Mbps和4Mbps。还有Ka波段的军用卫星在“军事星”系统(MILSTAR)、全球广播系统(GBS)、宽带全球卫星通信系统(WGS)也均已发挥其重要的优势及作用。也正是因为Ka波段卫星平台的先进的载荷软硬件的技术和系统本身的复杂性，才使得美国出于政治、军事、经济等原因，将这类卫星发挥其广泛的应用，即Ka波段卫星的起源最关键的是它在军事方面的用途。过去的五年里，卫通公司面对卫星通信市场日趋激烈的竞争形势，不断加大市场开发力度，经济效益逐年提升，连续五年超额完成集团公司下达的经营业绩考核指标。统计数据显示，2013年，卫通公司实现营业收入同比增长12.57%，利润总额同比增长82.46%，预算完成率152.14%;经济增加值、成本费用率、净资产收益率、全员劳动生产率等各项指标均处于集团公司所属专业公司前列。而2010年～2013年，卫通公司利润总额平均增速达45.84%。近年来，卫通公司发挥“天地一体”平台优势，紧紧把握市场需求，不断创新卫星转发器销售服务模式，相继推出了预售、用户分成等方式，赢得广大用户的欢迎和支持。亚太7号、中星12号等卫星还创造了公司历史上最好的预售成绩。政府、广电、电信等传统用户对卫星通信的需求不断增加，石化、医药、金融、教育等领域的用户市场培育也日渐成熟。目前，卫通公司运营并管理的通信卫星数量达到12颗。时至今日，亚太地区、印度洋北部、俄罗斯远东地区都已纳入中国卫通的卫星通信网络覆盖范围。随着卫星资源不断丰富、地面基础设施建设水平不断提高，卫星通信服务的广域性、安全性、灵活性和机动性也显著增强。在国际权威机构对世界卫星运营企业的排名中，中国卫通如今已位列第八，公司资源实力与五年前相比上了很大一个台阶。卫通公司总经理卓超已经对外透露，在巩固传统频率卫星资源的同时，公司已经启动中星15号、中星16号卫星研制工作，后者已完成卫星总体方案设计和载荷系统初步方案设计评审，为正式开启Ka频段应用创造了条件，这对中国航天未来抢占通信卫星新的技术制高点具有重要战略意义。与此同时，卫通公司的卫星地面配套服务能力也进一步增强，喀什地面站在去年投入使用，与北京、香港地面站形成了“大三角”布局;在斯里兰卡、非洲吉布提、南非约翰内斯堡建设的远端监测站，使卫通公司具备了覆盖整个亚洲、非洲、欧洲的卫星地面网络支持能力。中国卫星通信公司副总经理姚发海表示，按照航天工业新体系的战略目标，中国卫星通信公司准备在2015年左右，达到15颗以上的卫星规模。一旦达到这样的规模，在全球主要运营商布局当中，就能够占有很重要的位置。虽然还是跟三巨头有差距，但是我们有信心能够排到第四位。
以上均是纵观了Ka波段卫星的发展过程及发展的成果，不难看出Ka波段早在2010年以前就已经被应用在各个领域，而目前许多重要的卫星运营商都在推出新的Ka波段卫星和Ka波段卫星业务。未来还将采用Ka频段的第五代卫星技术，让带宽更高，旅客的上网体验会更好。随着机上娱乐系统的发展，为了降低航企成本提高网络信号稳定性，霍尼韦尔航空航天集团和国际海事卫星通讯系统公共有限公司合作推进GX航空计划，计划在2015年实现全球空中无线互联。GX航空计划是一个由国际海事卫星通讯系统公共有限公司提供的高速Ka波段卫星通讯服务，是首个真正实现覆盖全球的高速空中无线网络服务。根据国际海事卫星组织副总裁Bill Peltola介绍，GX航空计划所使用的Global Xpress卫星群，首枚卫星已于2013年12月成功发射入轨，其余两枚卫星将于2014年年底部署到位。该卫星群将首次真正实现覆盖全球的高速空中无线网络服务，广泛应用于商用及公务飞机，从陆地到海洋上空为乘客、航空公司及设备制造商提供持续、稳定的空中高速无线网络服务。区别于现有的随机选择通讯卫星的方式，三颗专用卫星组成的卫星群能够为机上Wi-Fi服务提供更加稳定的信号，同时降低卫星服务的成本。中国乘客有可能会成为首批新卫星服务的体验者，国航将成为全球首家与霍尼韦尔以及国际海事卫星组织合作测试GX Ka波段连接方案的航空公司，预计将于2015年第二季度在其A330机队开始测试。由于美国将Ka波段卫星及其关键部件出口列入与武器出口同样严格控制的类别中，试图对我国封锁，所以我们要抓住时机，利用现有的国际合作格局，发展此类卫星。从发展战略的角度看发展新一代宽带商用通信卫星的策略要有一定的条理性。先发射单颗静止轨道卫星要远比建立中低轨或高低混合轨道卫星的风险小得多，区域系统也较全球系统的风险小。单颗静止卫星以覆盖某一部分区域为基础，发射很短时间即可提供业务和收益，这就可以进行阶段性投资。
对于航空公司来说最迫切的问题是如何通过这项新的服务获得商业方面的利益。对于如何高效的获取利益，有其各自的盈利模式及盈利方式，到底是以“免费上网+投入广告+网上消费”的盈利模式，还是以“付费上网+投入广告”等盈利模式，都取决于提供服务的基础建设的实用性和高效性。然而一切的上层建筑都要有坚实的经济基础。因此，发展Ka波段卫星，会从根本上给未来的盈利创造更大的价值。
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