Проектирование антенны для организации связи в Ка диапазоне частот на линии «Спутник-Земля» (Сравнительный анализ антенно-фидерных устройств космических аппаратов), страница 8

Необходимая параболическая форма в сетчатых антеннах обеспечивается растягиванием сетки между ребрами жесткости. Это приводит к тому, что вся поверхность стремится сместить­ся в направлении фокуса параболоида. Для устранения этого недостатка с обратной стороны антенны располагают допол­нительную поверхность из покрытых тефлоном или фторо­пластом кварцевых растяжек – кордов. Такая конструкция обеспечивает высокую точность выполнения поверхности рефлектора при слабой зависимости формы поверхности от числа ребер жесткости. При диаметре рефлектора 100 м такая антенна может быть размещена в упаковке размером 46 м. После достижения ИСЗ заданной орбиты установка точной параболической формы антенны обеспечивается несколькими небольшими двигателями путем натяжения сегментов структуры.

Геостационарная орбита интенсивно заполнена спутниками для национальных, региональных и глобальных систем связи. Большое число спутников затрудняет обеспечение международ­ных норм на взаимные помехи и использование малых антенн земных станций. В этой связи рассматривают возможности создания орбитальных антенных платформ (ОАП). на которых размещаются многолучевая зеркальная антенна большого диа­метра и (или) несколько антенн меньших размеров. ОАП, обла­дая большой емкостью и надежностью, позволяет заменить несколько спутников и обеспечить экономию спектра частот и орбитального пространства. Экономичность ОАП обеспечивается экономией массы за счет замены нескольких специализированных спутников связи одной большой космической станцией. Экономия спектра при использовании ОАП достигается сокращением числа ретрансляций и многократным использованием частот. Приме­нение на ОАП антенн с высоким коэффициентом усиления по­зволит использовать регулирование мощности для компенсации затухания радиоволн при наличии осадков, при этом мощность можно перераспределять так, чтобы зоны с различным количе­ством осадков находились в одинаковых условиях.

Антенны таких платформ смогут обслуживать сети телефон­ной связи и передачи данных, подвижные службы, обеспечивать передачу телевидения для ретрансляции, для сетей кабельного телевидения и непосредственного приема. Сравнение стоимости эксплуатации систем с ОАП и обычной спутниковой системы показывает преимущество первой.

Для передачи электромагнитной энергии от радиопередатчика к антенне или от антенны к радиоприемнику служит фидерный тракт, содержащий отрезки волноводов и ряд устройств уплотнения.

Основу фидерного тракта составляет линия передачи, и по­этому выбор типа линии передачи предопределяет устройство тракта. При выборе линии передачи следует руководствоваться рядом требований, важных для систем спутниковой связи. Передача энергии от передатчика к антенне и наоборот должна осущест­вляться с малыми потерями; в режиме передачи тракт не дол­жен излучать, а в режиме приема тракт не должен принимать (эти функции должна выполнять только антенна), все элементы тракта должны быть согласованны для снижения отражений, создающих попутные потоки, в тракте не должны распростра­няться волны высших типов либо их уровень не должен превы­шать допустимого значения. Тенденция постоянного увеличения числа высокочастотных стволов в спутниковых системах связи требует от линии передачи возможности работы в возможно более ши­рокой полосе частот, при этом необходимо устранить частотные искажения передаваемых по тракту сигналов. При проектировании АФТ для КС необходимо учитывать ограничения, накладываемые на габаритные размеры и массу, воздействие на элементы тракта при запуске больших ускорений и вибрационных нагрузок. На протяжении времени существования ИСЗ фидерный тракт должен сохранять работоспособность в условиях глубокого вакуума, воздействия теплового и радио излучения Солнца, ионизирующей радиации и т.п.   

Для снижения опасности электрического пробоя и передачи большой мощности максимальная напряженность электрического поля внутри линии передачи при фиксированной проходящей мощности должна быть как можно ниже.