Подсистемы питания и антенны

В этой главе давайте обсудим Power systems от которых различные подсистемы спутника получают питание и Antenna subsystems по одному.

Энергетические системы

Мы знаем, что спутник, находящийся на орбите, должен работать непрерывно в течение всего срока его службы. Таким образом, спутнику требуется внутренняя энергия для работы различных электронных систем и коммуникационной полезной нагрузки, которые в нем присутствуют.

Power systemжизненно важная подсистема, которая обеспечивает питание, необходимое для работы спутника. В этих системах в основном используются солнечные элементы (или панели) и аккумуляторные батареи.

Солнечные батареи

В основном solar cellsпроизводят электрическую энергию (ток) от падающего солнечного света. Поэтому солнечные элементы используются в первую очередь для обеспечения энергией других подсистем спутника.

Мы знаем, что отдельные солнечные элементы вырабатывают гораздо меньше энергии. Таким образом, для увеличения мощности можно использовать группу ячеек, которые представлены в виде массива.

Солнечные батареи

Есть два types of solar arraysкоторые используются в спутниках. Это цилиндрические солнечные батареи и прямоугольные солнечные батареи или солнечный парус.

• Cylindrical solar arraysиспользуются при вращении спутников. Только часть цилиндрического массива будет покрыта солнечным светом в любой момент времени. Благодаря этому электроэнергия вырабатывается частичной солнечной батареей. Это недостаток этого типа.

• Недостаток цилиндрических солнечных батарей устраняется Solar sail. Этот производит больше энергии, потому что все солнечные элементы солнечного паруса подвергаются воздействию солнечного света.

Аккумуляторы

Во время затмений трудно получить энергию от солнечного света. Итак, в этой ситуации другие подсистемы получают питание отrechargeable batteries. Эти батареи также вырабатывают энергию для других подсистем во время запуска спутника.

Обычно эти батареи заряжаются за счет избыточного тока, который генерируется солнечными элементами в присутствии солнечного света.

Антенные подсистемы

Антенны присутствуют как на спутниковой, так и на земной станции. Теперь поговорим о спутниковых антеннах.

Спутниковые антенны выполняют two typesфункций. Это прием сигналов, исходящих от земной станции, и передача сигналов на одну или несколько земных станций в зависимости от потребности. Другими словами, спутниковые антенны принимают сигналы восходящей линии связи и передают сигналы нисходящей линии связи.

Мы знаем, что длина спутниковых антенн обратно пропорциональна рабочей частоте. Рабочую частоту необходимо увеличить, чтобы уменьшить длину спутниковых антенн. Поэтому спутниковые антенны работают в порядкеGHz частоты.

Спутниковые антенны

Антенны, которые используются в спутнике, известны как спутниковые антенны. В основном четыреtypes of Antennas. Они есть:

• Проволочные антенны
• Рупорные антенны
• Антенные решетки
• Рефлекторные антенны

Теперь давайте обсудим эти антенны одну за другой.

Проволочные антенны

Проволочные антенны - это основные антенны. Mono pole и dipole antennasподпадают под эту категорию. Они используются на очень высоких частотах для обеспечения связи для подсистемы TTCM.

Общая длина провода, используемого в качестве диполя, равна половине длины волны (т. Е. L = λ / 2), такая антенна называется half-wave dipole antenna.

Wire antennasподходят для покрытия диапазона доступа и обеспечения мощности сигнала во всех направлениях. Это означает, что проволочные антенны являются всенаправленными.

Рупорные антенны

Антенну с отверстием на конце можно назвать Aperture antenna. Край линии передачи, когда заканчивается отверстием, излучает энергию. Это отверстие, которое является апертурой, делает его апертурной антенной.

Horn antennaявляется примером апертурной антенны. Он используется в спутниках, чтобы покрыть большую площадь на Земле.

Рупорные антенны используются в microwaveДиапазон частот. Один и тот же рупор можно использовать как для передачи, так и для приема сигналов. Устройство под названием дуплексер, которое разделяет эти два сигнала.

Антенные решетки

Антенна, когда она по отдельности, может излучать определенное количество энергии в определенном направлении, что приводит к лучшей передаче, как это было бы, если бы к ней было добавлено несколько дополнительных элементов, для получения более эффективного выхода. Именно эта идея привела к изобретениюArray Antennasили антенные решетки. Антенны решетки используются в спутниках для формирования нескольких лучей из одной апертуры.

Рефлекторные антенны

Отражательные антенны подходят для создания лучей с большей мощностью сигнала в одном конкретном направлении. Это означает, что это высоконаправленные антенны. Так,Parabolic reflectorsувеличить коэффициент усиления антенн в системе спутниковой связи. Следовательно, они используются в телекоммуникациях и радиовещании.

Если параболическая рефлекторная антенна используется для transmittingсигнал, сигнал от корма, выходит из диполя или рупорной антенны, чтобы сфокусировать волну на параболу. Это означает, что волны выходят из фокальной точки и попадают на параболоидальный отражатель. Эта волна теперь отражается как коллимированный волновой фронт.

Если та же антенна используется в качестве receiver, когда электромагнитная волна попадает в форму параболы, волна отражается на точку питания. Диполь или рупорная антенна, которая действует как приемная антенна в своем питании, принимает этот сигнал, чтобы преобразовать его в электрический сигнал и направить его в схему приемника.