科学家设计一种小型低成本可部署天线用于纳米和微型卫星通信

现代电信系统依靠卫星在全球范围内快速、可靠地转发信号,使用户能够在瞬间向世界各地发送信息,观看电视直播等。

通信卫星使用高频无线电波传输数据,天线作为双向接口,将发射器提供的电流转换为无线电波,与接收器配对。因此,天线是至关重要的设备,如果没有天线,卫星和地面接收机实际上将毫无用处。然而,尽管现代卫星设计和性能取得了进步,但天线技术仍然是6G等下一代电信的限制因素。

工程师们努力使纳米卫星的天线小型化,同时不影响其成本或性能。例如,像CubeSats这样的纳米卫星可以小到10cm3的立方体,但制造一个足够小的通信天线,以便在发射和飞行期间存储在里面,这是成本和技术上的挑战。许多报道的CubeSat系统的高性能天线都是可部署、可折叠或可充气的。

最近,韩国釜山国立大学的Sangkil Kim博士和他在釜山国立大学和美国阿拉巴马大学的同事开发了一种用于低地轨道(LEO)的CubeSats的新型可部署天线。有趣的是,他们的设计灵感来自 “折纸 “的数学,即日本的折纸艺术–特别是一个叫做空间映射的领域–这使他们能够决定可折叠、可部署天线的最佳几何形状。

该原型天线折叠后的尺寸为32.5 mm3,重量仅为5克,可以紧贴在CubeSat上。研究人员使用一种廉价的材料制作天线的主体,使用特殊的接头将方形板折叠成立方体,在发射和飞行过程中可以很容易地存放。一旦进入轨道,天线就可以部署在立方体卫星外,随时可以接收和传输数据。

Kim教授和他的团队更进一步,并根据卫星需要相互通信还是与地球通信,设置了不同的部署模式。天线的体积、辐射模式和极化都可以根据所需的运行模式进行重新配置。这种配置使研究人员能够针对每种类型的通信优化天线的性能。

有了这样的成果,科学家们希望他们的设计能够启发未来纳米卫星天线技术的可部署设计,并为下一代通信系统(如6G)铺平道路。他们的原型不仅可以降低未来纳米卫星的成本,提高整体性能,而且还可以扩展到地球静止轨道上的大型卫星和地球上的其他通信平台。获取更多前沿科技 信息 请持续关注:https://byteclicks.com

一个多学科团队设计了一种小型,轻便,低成本的可部署天线,用于纳米和微卫星通信

一个多学科团队设计了一种小型,轻便,低成本的可部署天线,用于纳米和微卫星通信

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