En telekommunikationsingenjör vid NUP/UPNA-Public University of Navarra har designat två antennprototyper för kommunikationssatelliter; de erbjuder mer lätta lösningar, är mindre skrymmande än de som används konventionellt och utgör avsevärda besparingar för rymdindustrin, som redan har visat intresse för dem. ESA-European Space Agency, bland andra, har samarbetat i sitt arbete.
Som ingenjören Amagoia Tellechea förklarade, "rymdindustrin söker alltmer lättare antenner eftersom dessa aspekter avsevärt minskar kostnaden för att skjuta upp satelliterna". De senaste åren har sett betydande framsteg på detta område tack vare utvecklingen av olika teknologier, såsom antenner baserade på partiellt reflekterande ytor (PRS) eller ultratunna antenner baserade på metasytor (konstgjorda strukturer utformade för att visa egenskaper som inte finns i naturen).
Så i sin avhandling använde forskaren PRS-baserad teknik för att optimera en antenn för en satellit avsedd för spårning, telemetri och kontroll. Detta system är avgörande för att göra det möjligt för andra satelliter att fungera korrekt, Till exempel, till exempel, GPS-system placerade i en medelstor omloppsbana på ett avstånd av cirka 20, 000 km från jorden. "Spårningens huvudfunktioner, telemetri- och kontrollsystem är kopplade till övervakningen av satelliternas delsystem, som att slå på och stänga av motorerna, utbyggnaden av solpaneler, etc. De är också ansvariga för att kontrollera satelliternas orbitala parametrar och övervaka kommunikationen med kontrollcenterna på jorden för att upptäcka möjliga fel och implementera lösningar, sade Tellechea, som skrev upp sin avhandling i NUP/UPNA:s Antennforskargrupp.
En lägenhet, lättvikt, kostnadseffektiv lösning
Prototypen som utvecklats med denna teknik är en platt, lättvikt, kostnadseffektiv lösning omfattande ett metalliskt markplan med ett strålande element i mitten och en reflekterande yta ovanför. Designen genererar en resonanshålighet som ökar förstärkningen. Denna antenn kan användas istället för en mycket mer komplex, bulkigare konventionellt system som omfattar 27 patchantenner.
I den andra delen av sin avhandling designade författaren en satellitantenn baserad på den framväxande metasurface-teknologin för applikationer som TV, Internet eller radar som fungerar på Ku-bandet (del av det osynliga elektromagnetiska spektrumet som ligger i mikrovågsområdet av frekvenser). Arbetet utfördes i samarbete med Applied Electromagnetism Group vid University of Siena, experter inom området metasytor, och har för första gången inkluderat teoretisk modellering, implementerings- och tillverkningsdetaljer för en meta -ytantenn som kan tillhandahålla dubbel cirkulär polarisering. Denna hittills oerhörda design producerad av ingenjören har en innovativ metasyteantenn som kan tillhandahålla strålningsdiagram med både höger och vänster cirkulär polarisation, vilket säkerställer robusta, mångsidig kommunikation mellan satelliterna och jordstationerna.
Den föreslagna antennen består av ett material med lägre elektrisk ledningsförmåga (känd som dielektrisk), vilket har gjort det möjligt att uppnå en konfiguration med en tjocklek på endast en millimeter. Lösningen har experimentellt validerats och den har visat sig ha potential att användas för att ersätta två olika antenner som för närvarande används för applikationer i det ovan nämnda Ku-bandet. Att lägga till antenner av denna typ till satellitsystem utgör en enorm besparing för rymdindustrin. Därför har nationella och internationella företag visat stort intresse för lösningar av denna typ.
