Satellitkommunikation

Hur en kommunikationssatellit tar emot, förstärker och sänder vidare signaler, vilka frekvensband som används, hur man räknar länkbudget och varför regn dämpar mer i norr. Från satellit-tv till bredband och direkt-till-mobil.

Fördjupning11 min läsningGranskad 24 oktober 2026

Innehåll

Upplänk, nedlänk och transponder
Frekvensbanden
Satellit-tv och VSAT
LEO-bredband och megakonstellationer
Direkt till mobilen
Länkbudget för en satellitlänk
Regndämpning
Svenska markstationer
Kontrollfrågor

En kommunikationssatellit är i grunden en relästation högt upp i rymden. Den tar emot en signal från marken, förstärker den och sänder den tillbaka ned över ett stort område. Det gör satelliten oslagbar där kablar och master saknas: till havs, i luften, i glesbygd, vid katastrofer och för att sända samma tv-program till miljontals hem samtidigt. Den här artikeln förklarar hur tekniken fungerar, vilka band som används och hur man räknar på en satellitlänk.

Upplänk, nedlänk och transponder#

En satellitlänk har alltid två halvor. Upplänken går från jordstationen till satelliten och nedlänken från satelliten tillbaka till jorden. De två ligger på olika frekvenser, så att satellitens kraftiga sändare inte överröstar dess egen känsliga mottagare. Den högre frekvensen används nästan alltid för upplänken. Det beror på att antennvinsten för en parabol med given storlek ökar med frekvensen, och att det är lättare att ha stark sändare och stor antenn på marken än i rymden.

Hjärtat i satelliten är transpondern (figur 2). Den klassiska typen kallas på engelska bent pipe, ungefär ”böjt rör”: signalen passerar oförändrad till sitt innehåll, bara förstärkt och flyttad i frekvens.

Mottagarantennen samlar upp den mycket svaga upplänksignalen.
En lågbrusförstärkare (LNA) förstärker utan att lägga till mer brus än nödvändigt.
En frekvensomvandlare med lokaloscillator flyttar signalen från till exempel 14 GHz ned till 11–12 GHz (se blandare och frekvenssyntes).
Filter delar upp bandet i kanaler, ofta 36–72 MHz breda.
Ett slutsteg – förr nästan alltid ett vandringsvågsrör (TWTA), numera ofta halvledare (SSPA) – förstärker till några tiotal eller hundratal watt innan signalen sänds ned.

Figur 1. En böjd rörtransponder: upplänken tas emot, förstärks, flyttas ned i frekvens, filtreras och förstärks igen innan den sänds som nedlänk. Satelliten ändrar inte innehållet i signalen.

Moderna satelliter är ofta regenerativa. De demodulerar signalen ombord, kan rätta bitfel och koppla trafik mellan olika smala lober, ungefär som en router i rymden. Med många smala lober (spot beams) kan samma frekvens återanvändas i olika områden, precis som i ett mobilnät. Det har mångdubblat kapaciteten i dagens bredbandssatelliter.

Frekvensbanden#

Satelliter använder band i hela området från ungefär 1 GHz till över 50 GHz. Bokstavsbeteckningarna kommer från radartekniken (se frekvensband och bandbeteckningar). Figur 1 visar några typiska upp- och nedlänksband. De exakta gränserna och vilka tjänster som har primär status anges i Radioreglementet och i den svenska frekvensplanen.

Figur 2. Typiska satellitband från L- till V-band (ungefärliga gränser i ITU region 1). Nedlänken ligger nästan alltid lägre i frekvens än upplänken. Kontrollera exakta band och villkor i frekvensplanen.

Tabell 1. De viktigaste satellitbanden och deras egenskaper.

Band	Ungefärligt område	Typisk användning	Egenskaper
L	1–2 GHz	Mobil satellit (sjöfart, flyg, satellittelefoner), GNSS	Fungerar med små, nästan rundstrålande antenner. Lite bandbredd.
S	2–4 GHz	Telemetri och styrning av satelliter, mobil satellit	Robust, används för TT&C från markstationer som Esrange.
C	4–8 GHz	Internationella trunklänkar, tv-distribution i tropikerna	Nästan okänsligt för regn, men kräver stora antenner (2–3 m).
X	8–12 GHz	Militär satellitkommunikation, nedlänk från jordobservation	Till stor del reserverat för statliga tillämpningar.
Ku	12–18 GHz	Satellit-tv, VSAT, sjöfart och flyg	Små paraboler (60–90 cm), måttlig regnkänslighet.
Ka	27–40 GHz	Bredband, högkapacitetssatelliter, matarlänkar	Mycket bandbredd, smala lober, tydlig regndämpning.
Q/V	40–75 GHz	Matarlänkar för nästa generations system	Stor bandbredd, kraftig dämpning i regn och syre.

Gemensamt för banden är att ju högre man går, desto mer bandbredd finns att hämta, desto mindre antenn behövs för en viss lobbredd, men desto mer påverkas signalen av regn och vattenånga (se mikrovågsutbredning).

Satellit-tv och VSAT#

Satellit-tv är den tillämpning som de flesta känner igen. En geostationär satellit sänder i Ku-bandet, och hemma tas signalen emot av en parabol på 60–90 cm. I parabolens brännpunkt sitter en LNB (lågbrusblockomvandlare) som förstärker signalen och flyttar ned den till 950–2150 MHz, så att den kan gå i en vanlig koaxialkabel till mottagaren. Sändningarna följer i dag nästan alltid standarden DVB-S2, som med adaptiv kodning kan anpassa sig efter mottagningsförhållandena (se DAB+ och digital-tv).

Satelliterna sänder ofta två signaler på samma frekvens med olika polarisation, till exempel vertikal och horisontell. Om parabolen eller LNB:n vrids fel läcker den ena signalen in i den andra.

VSAT (eng. very small aperture terminal) är små sändande och mottagande terminaler, typiskt 0,75–2,4 m. De används för företagsnät, bankomater, fartyg, oljeplattformar och fältsjukhus. En navstation (hub) med stor antenn samordnar trafiken.

LEO-bredband och megakonstellationer#

Under 2020-talet har satellitkommunikationen förändrats snabbt. I stället för några få stora geostationära satelliter skjuts tusentals mindre satelliter upp till låg bana, några hundra kilometer upp. SpaceX hade i oktober 2026 ungefär 11 000 Starlink-satelliter i bana, och flera andra system byggs eller planeras.¹ EU beslutade i augusti 2026 att påskynda sitt säkra system IRIS² med 348 satelliter i låg och medelhög bana.²

Den korta sträckan ger två stora fördelar. Fördröjningen blir bara några millisekunder per hopp i stället för över 100 ms till GEO (se satellitbanor), och signalen dämpas mindre. Nackdelarna är att satelliterna rör sig snabbt över himlen. Terminalen måste följa dem, vilket i praktiken kräver en elektroniskt styrd gruppantenn, och trafiken måste lämnas över från satellit till satellit flera gånger per minut. Den stora rörelsen ger också en betydande Dopplerförskjutning: med en radiell hastighet på 6 km/s blir den ungefär 240 kHz vid 12 GHz, vilket mottagaren måste kompensera för.

Många satelliter i låg bana väcker också frågor om rymdskrot, om störningar mot radioastronomi och om hur systemen ska dela spektrum med geostationära system. Det regleras genom ITU:s regler om effektgränser och koordinering.

Direkt till mobilen#

Det senaste steget är att låta satelliten tala direkt med en vanlig mobiltelefon, utan specialantenn. Det kallas direkt-till-mobil (eng. direct-to-device, D2D) eller, i 3GPP:s standarder, icke-markbundna nät (eng. non-terrestrial networks, NTN). 3GPP införde NTN-stöd i 5G-standarden från och med Release 17.

Utmaningen är stor. En mobiltelefon har en antenn med ungefär 0 dBi vinst och några hundra milliwatt sändareffekt. För att länkbudgeten ska gå ihop måste satelliten ha en mycket stor gruppantenn, ofta tiotals kvadratmeter, och ligga lågt. Kapaciteten per område blir därför liten, och tjänsterna börjar med sms och nödmeddelanden. Frågan om vilka band som får användas för direkt-till-mobil från satellit behandlas inför världsradiokonferensen WRC-27 (se spektrumets framtid).

Länkbudget för en satellitlänk#

En länkbudget är en räkning där man börjar med sändareffekten, lägger till antennvinster och drar ifrån alla förluster på vägen, allt i decibel. Grunderna förklaras i fri rymd-dämpning och länkbudget. För en satellitlänk ser den ut så här:

C = E I R P - L_{f s} - L_{a t m} - L_{ö v r} + G_{r}

där $C$ är mottagen bärvågseffekt, EIRP satellitens ekvivalenta isotropt utstrålade effekt, $L_{f s}$ fri rymd-dämpningen, $L_{a t m}$ dämpning i atmosfären och $G_{r}$ mottagarantennens vinst. Fri rymd-dämpningen i dB med avståndet $d$ i km och frekvensen $f$ i GHz är

L_{f s} = 92,45 + 20 \log_{10} d + 20 \log_{10} f

Räkneexempel: satellit-tv i Stockholm

En tv-satellit i geostationär bana har EIRP 52 dBW mot Sverige. Avståndet från Stockholm är ca 39 300 km och frekvensen 11,7 GHz.

Fri rymd-dämpning: $92,45 + 20 \log_{10} (39 300) + 20 \log_{10} (11,7) = 92,45 + 91,89 + 21,36 \approx 205,7$ dB.

Parabolens vinst med diameter $D = 0,6$ m, verkningsgrad $η = 0,65$ och $λ = c / f = 0,0256$ m: $G = η {(\frac{π D}{λ})}^{2} = 0,65 \cdot 73, 6^{2} \approx 3 520$ , alltså $10 \log_{10} (3 520) \approx 35,5$ dBi.

Övriga förluster i klart väder: atmosfär 0,5 dB och riktfel 0,5 dB.

Mottagen effekt: $C = 52 - 205,7 - 1,0 + 35,5 = - 119,2$ dBW, alltså ca $- 89$ dBm, ungefär en miljarddels milliwatt.

Brus: Med systembrustemperatur $T = 130$ K och bandbredd $B = 30$ MHz blir bruseffekten $N = k T B$ , i dB: $- 228,6 + 10 \log_{10} (130) + 10 \log_{10} (30 \cdot 10^{6}) = - 228,6 + 21,1 + 74,8 = - 132,7$ dBW.

Bärvåg–brusförhållande: $C / N = - 119,2 - (- 132,7) \approx 13,5$ dB. DVB-S2 klarar sig med de vanliga inställningarna på ungefär 5–8 dB, så det finns några dB marginal för regn.

Figur 3 visar samma räkning som ett vattenfallsdiagram. Lägg märke till hur fri rymd-dämpningen dominerar fullständigt. Det är därför satellitmottagare måste ha så låg brustemperatur som möjligt (se brus och signal-brusförhållande).

Figur 3. Länkbudget för satellit-tv i Stockholm som vattenfall. Fri rymd-dämpningen på drygt 200 dB äter upp nästan allt, och parabolens antennvinst behövs för att signalen ska komma upp över bruset.

I branschen anger man ofta mottagarens kvalitet som G/T (antennvinst delat med systembrustemperatur, i dB/K). För parabolen i exemplet blir G/T ungefär $35,5 - 21,1 = 14,4$ dB/K. Ett högre G/T betyder en bättre mottagare.

Regndämpning#

Ovanför ungefär 10 GHz börjar regndroppar absorbera och sprida radiovågor märkbart. Effekten ökar snabbt med frekvensen och med regnintensiteten. Det kallas regndämpning eller rain fade. ITU-R har beräkningsmetoder (Rekommendation P.618 för jord–rymd-länkar) som utifrån lokal regnstatistik ger hur mycket extra dämpning som överskrids under till exempel 0,1 % av tiden.

I Sverige är kraftigt regn mindre vanligt än i tropikerna, men den låga elevationsvinkeln ställer till det. Vid låg elevation går signalen en mycket längre sträcka genom regnområdet, som sträcker sig upp till smältnivån några kilometer upp (figur 4). En Ku-bandslänk i Kiruna behöver därför i regel något större marginal, och ofta större parabol, än samma länk i Malmö. I Ka-bandet och högre används adaptiv kodning och modulation: när det regnar byter systemet till en mer robust modulation med lägre datatakt i stället för att tappa förbindelsen helt.

Figur 4. Vid låg elevationsvinkel, som i norra Sverige, går signalen en längre väg genom regnet under smältnivån och dämpas mer. Därför behöver länkar i norr större marginal.

Blöt snö på parabolen och is på LNB:ns lock kan också ge flera dB extra dämpning, något som många svenska satellit-tv-tittare har märkt under vintern.

Svenska markstationer#

Esrange och Kiruna

Läget långt i norr gör Sverige till en attraktiv plats för markstationer. Satelliter i polära banor passerar över polområdena på nästan varje varv, och en station på 68° nord kan därför ha kontakt med dem många gånger per dygn. Swedish Space Corporation (SSC) driver Esrange Satellite Station ca 40 km utanför Kiruna med antenner för S-, X- och Ka-band, bland annat för telemetri, styrning och nedladdning av data från jordobservationssatelliter.³ SSC driver också ett globalt nät av markstationer i bland annat Kanada, Chile och Australien. Regeringen beslutade i mars 2026 om ett kapitaltillskott på 386 miljoner kronor till SSC för att stärka Esrange och svensk uppskjutningsförmåga.⁴ Mer om rymdforskningen i Kiruna finns i jordobservation och rymdforskning.

Att ta emot satellitsignaler kräver inget tillstånd i Sverige. Att sända mot en satellit kräver däremot antingen ett tillstånd från PTS eller att utrustningen omfattas av PTS föreskrifter om undantag från tillståndsplikt. Kontrollera alltid gällande villkor hos PTS.

Kontrollfrågor#

Varför ligger upplänken och nedlänken på olika frekvenser?

Satellitens sändare är mycket starkare än den signal den tar emot. Om båda låg på samma frekvens skulle sändaren överrösta mottagaren. Med olika frekvenser kan filter skilja dem åt.

Vad gör en LNB i en parabolantenn?

Den förstärker den svaga signalen med så lite tillsatt brus som möjligt och flyttar ned den från ca 11–12 GHz till 950–2150 MHz, så att den kan gå i en vanlig koaxialkabel till mottagaren.

Beräkna fri rymd-dämpningen till en geostationär satellit på avståndet 38 000 km vid 20 GHz.

$L_{f s} = 92,45 + 20 \log_{10} (38 000) + 20 \log_{10} (20) = 92,45 + 91,6 + 26,0 \approx 210$ dB.

Hur mycket ändras parabolens antennvinst om diametern fördubblas?

Vinsten är proportionell mot $D^{2}$ , så den blir fyra gånger större, alltså 6 dB högre.

Varför behöver en satellitlänk i Kiruna större marginal mot regn än samma länk i Malmö?

Elevationsvinkeln mot GEO är lägre i Kiruna (ca 14° mot ca 27°), så signalen går en längre sträcka genom regnet under smältnivån och dämpas mer.

Nämn två fördelar och två nackdelar med bredband via satelliter i låg bana jämfört med GEO.

Fördelar: kortare fördröjning och mindre fri rymd-dämpning. Nackdelar: det behövs mycket många satelliter, och terminalen måste följa satelliter som rör sig snabbt och göra täta överlämningar, med stor Dopplerförskjutning.

Varför är det så svårt att nå en vanlig mobiltelefon direkt från en satellit?

Mobilen har en antenn utan nämnvärd vinst och låg sändareffekt. För att länkbudgeten ska gå ihop måste satelliten kompensera med en mycket stor antenn och ligga i låg bana, och kapaciteten per område blir liten.

Ca 11 150 Starlink-satelliter i bana enligt HighSpeedInternet.com, oktober 2026. Antalet ändras varje vecka. ↩
Europeiska kommissionen, 2026-08-07: 330 satelliter i högre LEO och 18 i MEO, plus 66 satelliter för försvar och säkerhet; första uppskjutningar 2029. ↩
SSC, ”Esrange Ground Station”, besökt 2026-10-24. ↩
Regeringskansliet, pressmeddelande 2026-03-31. ↩

Kunskapsbanken är en sammanställning för utbildning och referens. Den ersätter inte gällande föreskrifter och ger ingen rätt att sända. Kontrollera alltid aktuella villkor hos PTS.