ADS-B(广播式自动相关监视)信号的频率是其核心技术参数之一，直接决定了信号的传播特性、覆盖范围以及与其他系统的兼容性。ADS-B系统主要使用两个特定的无线电频段进行广播，并遵循严格的技术标准。以下是对ADS-B信号频率及相关技术细节的详尽解析。
一、核心工作频段：1090 MHz 与 978 MHz
ADS-B系统并非工作在单一频率上，而是根据飞机类型、空域和地区法规，主要使用两个国际公认的频段：
1090 MHz 频段 (1090ES)
频率值：中心频率为 1090 MHz。这是一个非常精确的指标，相关技术标准允许的频率偏差范围为 ±1 MHz 。国际电信联盟(ITU)为航空器ADS-B信号向地面传输划分的频段为 1087.7 MHz 至 1092.3 MHz 。
主要应用：此频段适用于运输机、高空飞行以及全球民航体系。它是目前全球空管系统和宽体客机使用最广泛的ADS-B标准。其技术基础源于传统的二次监视雷达(SSR)Mode S应答机信号，并扩展为“1090 MHz Mode S 扩展电文(1090ES)”。
带宽：信号带宽通常为 2 MHz ，也有资料指出其频谱宽度约为4.6 MHz 。
978 MHz 频段 (UAT)
频率值：中心频率为 978 MHz 。与1090ES相比，UAT的频率容差要求更严，通常为 ±20 kHz 。
主要应用：此频段主要适用于通用航空（General Aviation）的低空飞行，尤其是在美国空域内。它被设计用于飞行高度通常低于18.000英尺(约5500米)的飞机。选择978 MHz的一个关键原因是为了避免与同样拥挤的1090 MHz频段（承载二次雷达和TCAS信号）产生干扰。
带宽：UAT是一个相对窄带的链路。
二、信号调制与特性
无论使用哪个频段，ADS-B信号都采用特定的调制和编码方式以确保可靠传输：
调制方式：资料一致表明，ADS-B信号采用 脉冲位置调制（PPM, Pulse Position Modulation） 。这是一种通过脉冲在时间槽中的不同位置来代表“0”或“1”的数字调制方法。
数据速率：对于1090ES链路，数据传输速率为 1 Mbit/s (或记作 1 Msps) ，也有资料精确到1.04 Mb/s 。
消息结构：一个完整的ADS-B消息帧包含120比特的脉冲序列。其中前8比特为前导脉冲，用于信号检测和同步;后112比特为数据块，包含飞机识别码、位置、高度、速度等关键信息。整个消息的发射持续时间在56到112微秒之间。
发射功率与周期：发射功率根据设备类别有所不同，例如有资料提及功率范围可从75W到500W，也有规范要求射频输出功率低于27 dBW。信号以固定周期广播，通常至少每秒一次(周期≥1.5秒)，但具体周期会根据消息类型和空域动态调整。
三、频率选择的原因与对比
为何需要两个频段?这主要由历史沿革、技术性能和应用需求决定：
| 特性 | 1090 MHz Extended Squitter (1090ES) | 978 MHz Universal Access Transceiver (UAT) |
|---|---|---|
| 核心频率 | 1090 MHz ± 1 MHz | 978 MHz |
| 主要用户 | 航空运输（商用客机、货运机）、高空飞行 | 通用航空（轻型飞机、私人飞机），主要在美国 |
| 技术渊源 | 由二次监视雷达Mode S应答机标准扩展而来，与国际标准高度兼容 | 专门为通用航空设计的新型数据链 |
| 带宽与数据能力 | 宽带链路，国际标准。但频段拥挤，需与TCAS、雷达等共享。 | 设计上具有更高的数据传输带宽（因干扰较少）， 并能同时承载飞行信息服务（FIS-B，如气象数据）和交通信息服务（TIS-B） ，而这是1090ES链路无法提供的。 |
| 空域适用性 | 全球范围，特别是Class A（高空）空域。 | 主要在美国，适用于Class C、E等中低空空域。 |
简单来说， 1090ES凭借其与现有全球空管基础设施的继承性，成为国际航运的“通用语言” ;而 UAT则作为针对通用航空优化、功能更丰富的“专用频道” ，在特定区域(尤其是美国)提供更佳的综合信息服务。
四、卫星ADS-B与频率扩展
传统的ADS-B是视距传播，受地球曲率限制。为了实现对远洋、极地等无地面基站区域的监视，卫星ADS-B技术应运而生。资料显示：
飞机向卫星发送的ADS-B信号(上行链路)仍然使用 1090 MHz ± 1 MHz 的频段。
国际电联已正式决定，将原用于地空传输的1087.7-1092.3 MHz频段，扩展应用于从航空器到卫星的传输，从而使卫星能够接收全球范围内飞机的ADS-B信号。
卫星随后通过Ka波段(如19.4-19.6 GHz下行，23.18-23.38 GHz星间链路)将数据传回地面站。
五、接收端视角
对于接收设备而言：
空管与专业监视：地面基站和大型飞机通常需要装备能处理1090ES信号的设备。在美国，地面设施会同时在1090ES和UAT两个频率上提供监视与广播服务。
航空爱好者：得益于技术的普及，个人可以使用廉价的USB接收机(如RTL-SDR)搭配天线，在 1090 MHz 频率上接收附近飞机的ADS-B信号，并在软件地图上实时查看飞机轨迹。
总结
ADS-B信号的频率选择是一个平衡了历史兼容性、技术性能、空域管理和全球协作的复杂结果。1090 MHz（1090ES） 作为全球主导标准，承载着大部分高空和商业航空的监视数据;而 978 MHz（UAT） 则作为特定区域(主要是美国)为通用航空量身定制的、集成更多信息服务的链路。两者均采用PPM调制，但带宽、数据承载能力和应用生态有所不同。此外，为突破视距限制，基于1090 MHz频段的卫星ADS-B已成为扩展全球航空监视能力的关键技术。