طراحي، بهينه‌‌سازي و ساخت آنتن آرايه‌‌ي Conformal با بهره‌‌ي بالا جهت استفاده در ماهواره به منظور ارسال داده و ارتباط با ايستگاه زميني

كارشناسي ارشد

با توجه به زمان محدود ارتباط بين ماهواره‌‌هاي مدار پايين و ايستگاه زميني و هم‌‌چنين حجم زياد داده‌‌هاي تصاوير ذخيره شده جهت ارسال به ايستگاه زميني لازم است برقراري ارتباط بين ماهواره و ايستگاه زميني با نرخ ارسال بالا صورت پذيرد. بنابراين به منظور بسته نگه‌‌داشتن لينك ارتباطي ماهواره و ايستگاه زميني استفاده از يك آنتن با بهره‌‌ي زياد اجتناب ناپذير است. به علاوه براي بهره‌‌مندي از زمان محدود رويت ماهواره توسط ايستگاه زميني بايد امكان برقراري ارتباط ماهواره با ايستگاه زميني در زواياي فراز پايين وجود داشته باشد و با تغيير مكان ماهواره جهت پرتو اصلي آنتن به سمت ايستگاه زميني تغيير كند. آنتن‌‌هاي داراي ساز و كار مكانيكي جهت چرخش پرتو وزن زيادي دارند و هم‌‌چنين در ماهواره از لحاظ مكانيكي ناپايداري ايجاد مي‌‌كنند. با توجه به نياز برقراري ارتباط در زواياي فراز پايين و هم‌‌چنين چرخش پرتو آنتن به صورت غيرمكانيكي بهترين گزينه استفاده از آنتن آرايه‌‌ي Conformal است. با بررسي اشكال مختلف آرايه‌‌ي Conformal ساختار هرم شش وجهي با زاويه‌‌ي رأس 120 درجه به عنوان طرح اصلي آرايه انتخاب شده است. ابعاد آرايه با توجه به ابعاد ساز و كار مكانيكي نشانه‌‌روي به كار رفته در ماهواره‌‌ي NigeriaSat_2 محاسبه شده است. با توجه به زمان‌‌بر بودن شبيه‌‌سازي‌‌هاي تمام‌‌موج به منظور دستيابي به يك نقطه‌‌ي شروع مناسب ابتدا با استفاده از نرم‌‌افزار MATLAB تعداد و محل قرارگيري المان‌‌هاي تشعشعي آرايه براي دستيابي به بهره‌‌ي مطلوب به دست آمده است. سپس با توجه به نتايج به دست آمده از نرم‌‌افزار MATLAB آرايه به صورت تمام موج شبيه‌‌سازي شده است. با اعمال تغييرات در تعداد و محل قرارگيري المان‌‌هاي تشعشعي بهره‌‌‌‌ي dBi 2/15 در زاويه‌‌ي فراز 40 درجه به دست آمده است.

210657

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي فناوري ماهواره - مخابرات ماهواره

دكتر سيد حسن ديقي