Inovatyvi origami įkvėpta antenos technologija mažiems palydovams

Daugiadisciplininė komanda sukūrė mažą, lengvą, nebrangią anteną nano-palydoviniam ryšiui. Paskola: Pusano nacionalinis universitetas

Daugiadisciplininė komanda sukūrė mažą, lengvą, nebrangią anteną nano-palydoviniam ryšiui.

Visiškai naujo tyrimo metu Korėjos և JAV mokslininkai atrado naują antenos dizainą, skirtą naudoti „CubeSat“ nanopalydovuose, naudojant naujausias ryšio sistemas, tokias kaip 6G ryšys. Naudodamiesi teorinėmis žiniomis, pagrįstomis origami teorijos, mechaninės dinamikos ir antenų masyvo principais, mokslininkai, atsižvelgdami į pasirinktą darbo režimą, pastatė mažą, šviesą derinančią anteną „CubeSat“. Tai gali žymėti naujos palydovinio ryšio eros pradžią.

Šiuolaikinės telekomunikacijų sistemos pasikliauja palydovais, kurie greitai ir patikimai perduoda signalus visoje šalyje, suteikdami vartotojams galimybę akimirksniu siųsti pranešimus visame pasaulyje, žiūrėti tiesioginę televiziją ar neseniai konsultuotis su pasauliniais partneriais tiesiai nuo virtuvės stalo.

Ryšio palydovai duomenims perduoti naudoja aukšto dažnio radijo bangas, antenos veikia kaip dvipusė sąsaja, siųstuvo teikiamą elektros srovę paverčia radijo bangomis ir atvirkščiai, sujungiant su imtuvu. Taigi antenos yra galinga įranga, be kurios palydovai ir antžeminiai imtuvai būtų praktiškai nenaudingi.

Nepaisant šiuolaikinio palydovų projektavimo ir veikimo pažangos, antenų technologija išlieka ribojantis naujos kartos telekomunikacijų, tokių kaip 6G, veiksnys. Inžinieriai stengiasi miniatiūruoti nanopalydovų antenas, nepakenkdami jų vertei ar našumui. Pavyzdžiui, nano palydovai, pvz., „CubeSats“, gali būti iki 10 cm dydžio3: kubinis, tačiau ryšio antenos gamyba yra pakankamai maža, kad ji veiktų flight skrydžio metu, brangu և technologiškai sunku.

“Daugybė efektyvių” CubeSat “sistemų antenų yra sumontuotos, sulankstytos arba išpūstos.” paaiškina dr. Sangkilas Kim iš Pusano nacionalinio universiteto Pietų Korėjoje.

Neseniai dr Kim ir jo kolegos iš Pusano nacionalinio universiteto ir Alabamos universiteto JAV sukūrė naują „CubeSats“ diegimo anteną, naudojamą žemos žemės orbitoje (LEO). Įdomu tai, kad jų dizainą įkvėpė origami matematika, japoniško popieriaus lankstymo menas, ypač erdvinio žemėlapio srityje, kuris leido jiems nuspręsti dėl geriausios sulankstomos antenos geometrijos. Su projektu ant popieriaus jie pradėjo gaminti ir išbandyti anteną.

Puikūs 32,5 mm matmenys3: Sulenkta և, sverianti tik 5 gramus, antenos prototipas priglunda prie „CubeSat“. Tyrėjai naudojo pigią medžiagą pagrindinei antenos daliai pagaminti, naudodami specialius sujungimus, kad kvadratinės lentos sulankstytų kubelius, kuriuos lengvai galima laikyti paleidimo ir skrydžio metu. Patekusi į orbitą, antena gali būti dislokuota už „CubeSat“ ribų, pasirengusi priimti ir perduoti duomenis.

Profesorius Kim և jo komanda žengė dar vieną žingsnį և sukūrė skirtingus dislokavimo režimus, priklausomai nuo to, ar palydovams reikia bendrauti tarpusavyje, ar su Žeme. „Antenos tūris, radiacijos modeliai, apkrova transformuojami pagal reikiamą darbo režimą“, – paaiškina dr. Ši konfigūracija leido mokslininkams optimizuoti antenos veikimą kiekvienam ryšio tipui.

Turėdami tokius daug žadančius rezultatus, mokslininkai tikisi, kad jų dizainas įkvėps būsimą nano palydovinių antenų technologijos diegimą ir atvers kelią naujos kartos ryšio sistemoms, tokioms kaip 6G. Jų prototipas ne tik sumažins būsimų nanopalydovų kainą, pagerins jų bendrą našumą, bet ir padidins jų dydį iki didesnių geometrinės orbitos palydovų kitose Žemės ryšio platformose.

Nuoroda. „Origami įkvėptas radiacijos pavyzdys և Arklio kabrioleto dipolio masinė antena CubeSat programoms C juostoje“ – Myeongha Hwang, Gyoungdeuk Kim, Sangkil Kim Kim Nathan Seongheon Jeong, 2020 m. Spalio 20 d. IEEE antenos sandoriai և platinimas,
DOI: 10.1109 / TAP.2020.3030908:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

3700 metų Babilono molio planšetė yra antrasis pasaulyje taikomosios geometrijos modelis

Si.427 yra rankinė planšetė 1900–1600 m. Pr. Kr., Pagaminta Babilono matininko. Jame rašoma, kad molis, ir jį parašė žemėlapio kūrėjas ant vėžlio. ...

Afrikos dulkių gabenimo per Šiaurės Atlanto vandenyną istorija

Iki Rosenstielio Majamio universiteto jūrų ir atmosferos mokslų mokykla 2021 m. Rugpjūčio 4 d Susidomėjimas Afrikos dulkėmis prasidėjo prieš 50 metų, kai buvo nustatyta, kad jos...

Nepaprasta nauja medžiaga paverčia atliekas energija

Išgrynintas lakštinis selenidas turi labai aukštą šilumos laidumą. Atkaklumas: NASA 2020 m Astronautą čia, Žemės planetoje, maitina kažkas labai pageidautino - termoelektrinis prietaisas, kuris...

Geriamosios vakcinos kartais nepavyksta skurdžiose šalyse – nauji tyrimai paaiškina, kodėl

Sveikas pelės žarnynas, panašus į ilgą pirštą (kairėje), ir žarnos, turinčios nenormalią aplinkos funkciją, su trumpu gluosniu (dešinėje). Kreditas: Amret Ta But Thacha Remiantis...

Newsletter

Subscribe to stay updated.