Моделирование и измерение характеристик антенны спутниковой станции на основе программно - определяемой радиосистемы.
Авторы
DOI:
https://doi.org/10.31489/2025N4/82-93Ключевые слова:
диаграмма направленности, параболическая антенна, S-диапазон, наземная станция, измерение усиления, моделированиеАннотация
В данном исследовании изучаются характеристики параболической спутниковой антенны, предназначенной для связи со спутниками на низкой околоземной орбите в S-диапазоне. Выбор S-диапазона обусловлен значительно меньшим энергопотреблением радиоканала по сравнению с X-диапазоном. S-диапазон (2-4 ГГц) менее чувствителен к неблагоприятным погодным условиям, чем X-диапазон (8-12 ГГц). Эти факторы имеют решающее значение для наноспутников при передаче данных дистанционного зондирования Земли. Особое внимание уделяется измерениям диаграммы направленности параболической антенны в S-диапазоне. Эти измерения предоставляют важные данные для оптимизации конструкции и параметров антенны, тем самым повышая общую эффективность системы связи. В ходе испытаний были получены как смоделированные, так и экспериментальные диаграммы направленности усиления, а также ключевые параметры антенны, такие как эквивалентная изотопно излучаемая мощность, плотность входного потока мощности и отношение усиления к шумовой температуре. Сравнение измеренных и расчетных результатов, включая точность измерений и погрешности, показало хорошее соответствие.
Библиографические ссылки
Li Ye., Wang M., Hwang K., Li Z., Ji T. (2023) LEO Satellite Constellation for Global-Scale Remote Sensing with On-Orbit Cloud AI Computing. IEEE Transactions on Aerospace. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 16, 9369 – 9381. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2023.3316298 DOI: https://doi.org/10.1109/JSTARS.2023.3316298
Cedric Westphal, Lin Han, Richard Li. (2023) LEO satellite networking relaunched: Survey and current research challenges. ITU Journal on Future and Evolving Technologies, 4, 4, 711-744. https://doi.org/10.52953/LWXC1928 DOI: https://doi.org/10.52953/LWXC1928
Manuel Arrebola., Leandro de Haro, Jose A Encina. (2008) Analysis of Dual-Reflector Antennas with a Reflec-tarray as Subreflector. IEEE Antennas and Propagation Magazine, 50, 6, 39 – 51. https://doi.org/10.1109/MAP. 2008.4768921 DOI: https://doi.org/10.1109/MAP.2008.4768921
Taeyoung Kim. (2024) An Analysis of Issues Related to Attenuation by Atmospheric Factors in the Frequency Bands for Radar Systems. Journal of the Korean Military Science and Technology Society, 27, N6, 657- 664. https://doi.org/10.9766/KIMST.2024.27.6.657 DOI: https://doi.org/10.9766/KIMST.2024.27.6.657
Dhanush S., Sreelakshmi K., Ranjit G., Dora K., Susarla Hari. (2023) LNA Design for LEO Space S-Band Applications. Proceeding of the 6th International Conference on Computation System and Information Technology for Sustainable Solutions (CSITSS), Bangalore, India. IEEE Xplore. https://doi.org/10.1109/CSITSS57437.2022.10026407 DOI: https://doi.org/10.1109/CSITSS57437.2022.10026407
Rodrigues G., Angevain J.C, Santiago-Prowald J. (2013) Shape optimization of reconfigurable antenna reflectors. CEAS Space J., 5, 221–232. https://doi.org/10.1007/s12567-013-0038-5 DOI: https://doi.org/10.1007/s12567-013-0038-5
Evans G.E., Schrank H.E. (2024) A Planar Series-Feed Antenna Array with an Extremely Low Sidelobe Level. October 2024. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters,1 - 5. https://doi.org/10.1109/LAWP.2024.3483269 DOI: https://doi.org/10.1109/LAWP.2024.3483269
Rui Chen, Zhenyang Tian, Wen-Xuan Long, Xiaodong Wang, Wei Zhang (2023) Hybrid Mechanical and Electronic Beam Steering for Maximizing OAM Channel Capacity. IEEE Transactions on Wireless Communications, 22, 1, 534 - 549. https://doi.org/10.1109/TWC.2022.3195988. DOI: https://doi.org/10.1109/TWC.2022.3195988
Marco Lisi (2002) Phased arrays for satellite communications: a system engineering approach. Proceedings of the 2000 IEEE International Conference on Phased Array Systems and Technology (Cat. No.00TH8510). IEEE Xplore. https://doi.org/10.1109/PAST.2000.858938 DOI: https://doi.org/10.1109/PAST.2000.858938
Raúl Igual, Carlos Medrano, Inmaculada Plaza Carlos Orrite (2013) Adaptive tracking algorithms to improve the use of computing resources. IET Computer Vision, 7(6), 415 – 424. https://doi.org/10.1049/iet-cvi.2012.0016 DOI: https://doi.org/10.1049/iet-cvi.2012.0016
Pedram Mousavi, Lotfollah Shafai, Veidt B., Dewdney P. (2001) Feed-Reflector design for large adaptive reflector antenna (LAR). IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 49(8), 1142 – 1154. https://doi.org/10.1109/8.943309 DOI: https://doi.org/10.1109/8.943309
Zhao P., Chen N., Li Y., Feng C. (2023) Cross-Polarization Interference Cancellation in Satellite Communication. Proceedings of the 5th International Conference on Electronic Engineering and Informatics (EEI), Wuhan, China, 391 – 395. https://doi.org/10.1109/EEI59236.2023.10212784 DOI: https://doi.org/10.1109/EEI59236.2023.10212784
Baktybekov K.S., Bochkova E.N., Korol V.V., Murushkin M.S., Zhumazhanov B.R. (2024) Design of Software Defined Radio of Ground Station for Receiving Nanosatellites Image Data in S-band. Eurasian Physical Technical Journal. 21, 4(50), 79 – 87. https://doi.org/10.31489/2024No4/79-87 DOI: https://doi.org/10.31489/2024No4/79-87
Fasold D. (2006) Measurement Performance of Basic Compact Range Concepts. Proceedings of the 21st Antenna Measurement Technical Association (AMTA), Europe, 2006. https://doi.org/10.1109/RAST.2015.7208382 DOI: https://doi.org/10.1109/RAST.2015.7208382
Hunscher C., Hartmann J. (2007) Satellite Antenna Measurements. Proceedings of the 2nd International ITG Conference on Antennas, Munich, Germany, 25 – 32. https://doi.org/10.1109/INICA.2007.4353925 DOI: https://doi.org/10.1109/INICA.2007.4353925
Velasco C., Tipantuña C. (2017) Meteorological picture reception system using software defined radio (SDR). Proceeding of the IEEE 2nd Ecuador Technical Chapters Meeting, 1-6. https://doi.org/10.1109/ETCM.2017.8247551 DOI: https://doi.org/10.1109/ETCM.2017.8247551
Farrar A. (1985) Computer Models for Determination of Satellite Power-Flux-Density Limits. Proceeding of the 6th Symposium and Technical Exhibition on Electromagnetic Compatibility. Zurich, Switzerland, 315 – 320. https://doi.org/10.23919/EMC.1985.10798853 DOI: https://doi.org/10.23919/EMC.1985.10798853
Ohmaru K., Mikuni Y. (1984) Direct G/T Measurement for Satellite Broadcasting Receivers. IEEE Transactions on Broadcasting. BC-30, 2, 38 – 43. https://doi.org/10.1109/TBC.1984.266529 DOI: https://doi.org/10.1109/TBC.1984.266529
