طراحی و ساخت زیرآرایه صفحه ای برای آنتن آرایه ی همدیس جهتی در لینک ارسال داده ی ماهواره

زکیانی, آرین; صدیقی, سیدحسن; نریمانی, راضیه

doi:10.22034/jsst.2024.1461

نوع مقاله : مقالة‌ تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

¹ دانشگاه علم و صنعت ایران

² دانشیار دانشگاه علم و صنعت ایران

³ پژوهشکده سامانه های ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران

https://doi.org/10.22034/jsst.2024.1461

چکیده

در این مقاله طراحی و ساخت آنتن آرایه‌ای مسطح فشرده با بهره‌ی زیاد برای ارسال داده‌های ماهواره در باند X ارائه شده است. با توجه به الزمات مأموریت ماهواره‌‌های تصویربرداری و نیاز به چرخش پرتوی آنتن در راستای دلخواه بدون استفاده از ساز و کار مکانیکی، آنتن آرایه‌‌ی همدیس یکی از بهترین گزینه‌ها به شمار می‌رود. براساس تحلیل‌های صورت گرفته در این پژوهش، ساختار چندوجهی عملکرد مناسبی داشته و آرایه‌ی همدیس به صورت 6 وجهی طراحی شده است. زیرآرایه‌های صفحه‌ای طراحی شده متشکل از 8 المان پچ دایروی، با بهره بالا و شبکه تغذیه مناسب است که قابلیت بکارگیری در این ساختارها را دارد. زیرآرایه‌ی صفحه‌ای مورد نظر پس از شبیه‌سازی، ساخته و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج به دست آمده، طراحی انجام شده جهت رسیدن به آرایه همدیس براساس ابعاد در اختیار بر روی سازه‌ی ماهواره‌ مناسب می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)

عنوان مقاله [English]

Design and Fabrication of Planar Sub-Array for Satellite Data Transmission Directive Conformal Array Antenna

نویسندگان [English]

Arian Zakiani ¹
Seyed Hassan Sedighy ²
Razieh Narimani ³

¹ Iran University of Science and Technology

² Iran University of Science and Technology

³ Satellite Research Institute, Iranian Space research Center

چکیده [English]

Due to the limited communication time between LEO satellites and the ground station and large volume of satellite image data, it is necessary to establish a high transmission rate connection. Therefore, the use of a high-efficiency satellite antenna is inevitable. In order to use the limited viewing time of the satellite, it must be possible to communicate with the ground station at low angles and change the main beam direction of satellite antenna to the direction of the ground station. The proposed array is composed of 8 antenna elements with a compact microstrip feed network. Low profile structure, circular polarization, high gain and low cost specifications of this proposed antenna array, candidate it for conformal array antenna in satellite applications.

کلیدواژه‌ها [English]

Array antenna
Satellite
High gain

مراجع

[1] S. Gao, Y. Rahmat-Samii, R. E. Hodges, and X.-X. Yang, "Advanced antennas for small satellites," Proceedings of the IEEE, vol. 106, no. 3, pp. 391-403, 2018, doi: 10.1109/JPROC.2018.2804664.

[2] A. Makovsky, P. Ilott, and J. Taylor, "Mars science laboratory telecommunications system design," DESCANSO Design and Performance Summary Series, Article, vol. 14, pp. 32-35, 2009.

[3] B. P. Kumar, C. Kumar, V. S. Kumar, and V. Srinivasan, "Active spherical phased array design for satellite payload data transmission," IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 63, no. 11, pp. 4783-4791, 2015, doi: 10.1109/TAP.2015.2479678.

[4] C. Kumar, B. P. Kumar, V. S. Kumar, and V. Srinivasan, "Dual circularly polarized spherical phased-array antenna for spacecraft application," IEEE transactions on antennas and propagation, vol. 61, no. 2, pp. 598-605, 2012, doi:10.1109/TAP.2012.2220328 .

[5] A. Cawthorne, M. Beard, A. Carrel, G. Richardson, and A. Lawal, "Launching 2009: The NigeriaSat-2 mission–High-performance Earth observation with a small satellite," 2008.

[6] L. Josefsson and P. Persson, Conformal array antenna theory and design. John wiley & sons, 2006.

[7] H. Xu, J. Cui, J. Duan, B. Zhang, and Y. Tian, "Versatile conical conformal array antenna based on implementation of independent and endfire radiation for UAV applications," IEEE Access, vol. 7, pp. 31207-31217, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2903198 .

[8] G. Knittel, "Choosing the number of faces of a phased-array antenna for hemisphere scan coverage," IEEE transactions on Antennas and Propagation, vol. 13, no. 6, pp. 878-882, 1965, 10.1109/TAP.1965.1138580 .

[9] A. da Silva Curiel, A. Carrel, A. Cawthorne, L. Gomes, M. Sweeting, and F. Chizea, "Commissioning of the NigeriaSat-2 high resolution imaging mission," 2012.

[10] A. K. Aboul-Seoud, A.-D. S. Hafez, A. M. Hamed, and M. Abd-El-Latif, "A conformal conical phased array antenna for modern radars," in 2014 IEEE Aerospace Conference, 2014, pp. 1-7: IEEE, doi: 10.1109/AERO.2014.6836483 .

[11] J. Huang, "A technique for an array to generate circular polarization with linearly polarized elements," IEEE Transactions on antennas and propagation, vol. 34, no. 9, pp. 1113-1124, 1986, doi: 10.1109/TAP.1986.1143953 .

[12] H. Iwasaki, T. Nakajima, and Y. Suzuki, "Gain improvement of circularly polarized array antenna using linearly polarized elements," IEEE transactions on antennas and propagation, vol. 43, no. 6, pp. 604-608, 1995, doi: 10.1109/8.387176 .

علوم و فناوری فضایی

طراحی و ساخت زیرآرایه صفحه ای برای آنتن آرایه ی همدیس جهتی در لینک ارسال داده ی ماهواره

مراجع

مراجع

دوره 17، شماره 1 - شماره پیاپی 60
فروردین 1403
صفحه 73-79

طراحی و ساخت زیرآرایه صفحه ای برای آنتن آرایه ی همدیس جهتی در لینک ارسال داده ی ماهواره

مراجع

مراجع

دوره 17، شماره 1 - شماره پیاپی 60فروردین 1403صفحه 73-79

دوره 17، شماره 1 - شماره پیاپی 60
فروردین 1403
صفحه 73-79