آنتن‌هاي مخابرات فضايي

[SAYEH79]

آنتن‌هاي غيرمتقارن
در اين نوع آنتن‌ها لزوما مراكز و كانون‌هاي سه المانِ بشقاب سهومي، تغذيه و منعكس‌كننده ثانويه در يك خط مستقيم قرار ندارند. اين تنظيم (يا نصب) غيرمتقارن به افزايش بازده و كاهش حجم آنتن مي‌انجامد. زيرا با اين كار مي‌توان به نوعي اثرات ماسك‌گذاري و همچنين پهن شدن گلبرگ‌هاي جانبي الگوي تشعشعي آنتن را كنترل كرد و در نتيجه دماي نويز آنتن را پايين آورد [1]. اين قدرت مانور در نصب اجزاي مختلف آنتن، يكي از مزاياي آنتن‌هاي انعكاسي است. نصب غيرمتقارن انسداد را كاهش داده و از وسعت گلبرگ‌هاي جانبي الگوي تشعشعي آنتن نيز مي‌كاهد.

 

[SAYEH79]

نكاتي پيرامون مشخصات و عملكرد آنتن‌هاي مخابرات فضايي

آنتن‌هاي با بهره بالا، براي پشتيباني نرخ‌هاي بالاي انتقال داده و توان‌هاي نسبتاً كم فرستنده‌ها به‌كار گرفته مي‌شوند. همه انواع آنتن‌هايي كه ذكر شدند، بهره‌هاي بالايي دارند، اما همان‌طور كه اشاره شد، مطلوب‌ترين و پرطرفدارترين آنتن‌هاي فضايي، آنتن‌هاي انعكاسي هستند. براي آنتن‌هاي با قطر بالاي نيم متر، معمولاً آنتن‌هاي انعكاسي نسبت به انواع ديگر داراي مزيت غيرقابل‌انكاري هستند. باز بودن دست طراح در طراحي غيرمتقارن آنتن‌هاي انعكاسي، طراحي سازه ماهواره را نيز تسهيل مي‌كند.


در بسياري از موارد لازم است تا جهت پرتو آنتن تغيير كند. معمولاً تغيير جهت الكترونيكي پرتوها به تغيير جهت مكانيكي آنتن ارجحيت دارد، به‌خصوص اگر نياز به تغيير جهت با سرعت بالا وجود داشته باشد. در آنتن‌هاي انعكاسي تغيير جهت مي‌تواند با سوئيچ كردن به سمت يك تغذيه خارج از محور انجام شود كه البته در اين صورت تلفات آنتن بالا مي‌رود. انواع كاساگرين و گرگورين مي‌توانند از اين طريق تا 10 درجه نيز تغيير جهت در پرتو ايجاد كنند. آنتن‌هاي لنزي براي تغيير جهت زياد پرتوها بسيار مناسب هستند، اما وزن و هزينه بالا استفاده از آنها را محدود مي‌كند.

طراحان در طراحي يك ماهواره همواره با سه محدوديت روبرو هستند: جرم (وزن)، حجم، توان. هر سه اين عوامل در طراحي يا انتخاب آنتن‌هاي فضايي خودنمايي مي‌كنند. فرستنده ماهواره هميشه با مشكل توان روبرو است. بنابراين براي اين‌كه پرتو با توان بيشتر و نرخ انتقال داده بيشتري ارسال شود، بايد عرض كمتري داشته باشد. وقتي پرتو عرض كمتري دارد، پوشش آن بر روي زمين كمتر بوده و همچنين رديابي آن بر روي زمين دقيق‌تر و پيچيده‌تر است. تكنيك‌هايي براي فائق آمدن بر اين مساله وجود دارد كه يكي از آنها تكنيك پرش پرتو است. بدين ترتيب كه فرستنده، يك يا چند پرتو مشخص (اما محدود) را توليد مي‌كند و سپس به‌وسيله سوئيچ كردن اين پرتوها در جهات مختلف (كه هر جهت مقدار بسيار اندكي با جهت ديگر اختلاف دارد)‌ يك محدوده جغرافيايي مشخص اسكن مي‌شود. به عنوان مثال، ماهواره‌هاي ايريديوم و گلوبال‌‌استار براي پوشش كل بخش قابل رويت زمين از همين تكنيك (با چند پرتو)‌ استفاده مي‌كنند. البته نوع پرش پرتو در آنها متفاوت است