Wetenschap
Krediet:ESA-P. Jankovic
Dit zeer compacte bundelvormende netwerk is ontworpen voor satellietantennes met meerdere bundels. Het genereren van in totaal 64 signaalbundels die worden uitgevoerd door een enkele antenne, dit nieuwe ontwerp zou de hele aarde kunnen bedekken met meerdere spotstralen vanuit een geostationaire baan.
"De traditionele oplossing voor een multibeam telecommunicatiesatellietlading zou een enkele feed per signaalbundel zijn, maar slechts een beperkt aantal feeds kan voor de satellietantenne worden ondergebracht, waarbij elke feed een speciale versterker vereist, " legt Petar Jankovic van ESA's sectie Radio Frequency Equipment and Technology uit.
"Dit is een sterk geïntegreerd, alternatief voor lagere massa, ontwikkeld met Airbus in Italië."
Wat lijkt op een sunburst-ontwerp is eigenlijk een Rotman-lens, vastgelegd op een printplaat, gebruikt om microgolven te richten en scherp te stellen. Deze worden vaak gebruikt in terrestrische radarsystemen, bijvoorbeeld aan boord van high-end drones of in-car radar, en er wordt ook gekeken naar toekomstige 5G-basisstations.
Een enkele platte Rotman-lens maakt het scannen van de bundel langs een enkele as mogelijk. Voor dit ontwerp is acht van deze Rotman-lenzen zijn horizontaal gestapeld, en nog acht zijn verticaal gerangschikt. Het resultaat is een tweedimensionale array van 64 potloodvormige signaalbundels - en deze architectuur kan naar wens worden benut.
"Het testen van ons prototype demonstrator toont hoge prestaties, het aantonen van een laag invoegverlies en met het gemeten worst-case retourverlies voor de bundelpoorten en arraypoorten altijd beter dan 15 decibel over de volledige Ka-operatieve band, ", voegt Petar toe. "Voor al onze meetbalken is een zeer regelmatig richten bereikt."
Er is een bijna perfecte afstemming tussen simulatie- en meetresultaten bereikt, geleid door interne ESA-software die wiskundige modellen van de lenzen omzet in geometrische structuren, gecombineerd met commerciële software die wordt gebruikt om het prototype te simuleren voordat het wordt geproduceerd en getest.
Ontwikkeld via ESA's langlopende Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES)-programma, deze straalvormende netwerkdemonstrator is ontworpen en gebouwd met behulp van in de ruimte gekwalificeerde oplossingen, materialen en processen. De volgende stap zou zijn om een kwalificatiemodel te vervaardigen om het ontwerp op uitrustingsniveau voor de vlucht te kwalificeren.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com