Hệ thống con Power & Antenna
Trong chương này, chúng ta hãy thảo luận về Power systems từ đó các hệ thống phụ khác nhau của vệ tinh được cấp điện và Antenna subsystems từng cái một.
Hệ thống năng lượng
Chúng ta biết rằng vệ tinh hiện diện trong quỹ đạo phải được vận hành liên tục trong suốt vòng đời của nó. Vì vậy, vệ tinh yêu cầu sức mạnh bên trong để vận hành các hệ thống điện tử và thông tin liên lạc khác nhau có trong nó.
Power systemlà một hệ thống con quan trọng, cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động của vệ tinh. Chủ yếu, pin mặt trời (hoặc tấm pin) và pin sạc được sử dụng trong các hệ thống này.
Pin mặt trời
Về cơ bản, solar cellstạo ra năng lượng điện (dòng điện) từ ánh sáng mặt trời tới. Do đó, pin mặt trời được sử dụng chủ yếu để cung cấp năng lượng cho các hệ thống phụ khác của vệ tinh.
Chúng ta biết rằng các tế bào năng lượng mặt trời riêng lẻ tạo ra rất ít năng lượng. Vì vậy, để tạo ra nhiều năng lượng hơn, có thể sử dụng nhóm các ô có ở dạng mảng.
Mảng năng lượng mặt trời
Có hai types of solar arraysđược sử dụng trong vệ tinh. Đó là các mảng mặt trời hình trụ và mảng mặt trời hình chữ nhật hoặc cánh buồm mặt trời.
Cylindrical solar arraysđược sử dụng trong các vệ tinh quay. Chỉ một phần của mảng hình trụ sẽ được che phủ dưới ánh nắng mặt trời tại bất kỳ thời điểm nào. Do đó, năng lượng điện được tạo ra từ mảng năng lượng mặt trời một phần. Đây là điểm hạn chế của loại hình này.
Hạn chế của mảng năng lượng mặt trời hình trụ được khắc phục với Solar sail. Cái này tạo ra nhiều năng lượng hơn vì tất cả các tế bào năng lượng mặt trời của buồm mặt trời đều tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.
Những cục pin có thể tự nạp lại
Trong thời gian nguyệt thực, rất khó để lấy năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Vì vậy, trong tình huống đó, các hệ thống con khác nhận được sức mạnh từrechargeable batteries. Những viên pin này cũng tạo ra năng lượng cho các hệ thống phụ khác trong quá trình phóng vệ tinh.
Nói chung, các loại pin này sạc do dòng điện dư, được tạo ra bởi các pin mặt trời khi có ánh sáng mặt trời.
Hệ thống con Antenna
Ăng-ten có mặt ở cả vệ tinh và trạm mặt đất. Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về ăng-ten vệ tinh.
Ăng ten vệ tinh thực hiện two typescủa các chức năng. Đó là nhận tín hiệu đến từ trạm mặt đất và truyền tín hiệu đến một hoặc nhiều trạm mặt đất dựa trên yêu cầu. Nói cách khác, anten vệ tinh nhận tín hiệu đường lên và truyền tín hiệu đường xuống.
Chúng ta biết rằng chiều dài của anten vệ tinh tỷ lệ nghịch với tần số hoạt động. Tần số hoạt động phải được tăng lên để giảm độ dài của anten vệ tinh. Do đó, anten vệ tinh hoạt động theo thứ tựGHz tần số.
Ăng ten vệ tinh
Ăng-ten, được sử dụng trong vệ tinh được gọi là ăng-ten vệ tinh. Chủ yếu có bốntypes of Antennas. Họ đang:
- Anten dây
- Ăng ten sừng
- Ăng-ten mảng
- Anten phản xạ
Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về những ăng-ten này từng cái một.
Anten dây
Anten dây là loại anten cơ bản. Mono pole và dipole antennasthuộc thể loại này. Chúng được sử dụng ở tần số rất cao để cung cấp thông tin liên lạc cho hệ thống con TTCM.
Chiều dài của tổng dây, đang được sử dụng làm lưỡng cực, nếu bằng một nửa chiều dài sóng (tức là, l = λ / 2), một ăng ten như vậy được gọi là half-wave dipole antenna.
Wire antennasthích hợp để bao phủ phạm vi truy cập của nó và cung cấp cường độ tín hiệu theo mọi hướng. Điều đó có nghĩa là, anten dây là anten đa hướng.
Ăng ten sừng
Ăng-ten có một khẩu độ ở cuối có thể được gọi là Aperture antenna. Cạnh của một đường truyền khi kết thúc bằng một khe hở, tỏa ra năng lượng. Phần mở này là một khẩu độ, biến nó thành một ăng-ten khẩu độ.
Horn antennalà một ví dụ về ăng ten khẩu độ. Nó được sử dụng trong vệ tinh để bao phủ nhiều diện tích hơn trên trái đất.
Ăng ten sừng được sử dụng trong microwaveDải tần số. Có thể sử dụng cùng một còi nguồn cấp dữ liệu để truyền và nhận tín hiệu. Một thiết bị có tên là duplexer, phân tách hai tín hiệu này.
Ăng-ten mảng
Một ăng-ten khi riêng lẻ có thể bức xạ một lượng năng lượng, theo một hướng cụ thể, dẫn đến việc truyền tốt hơn, nó sẽ như thế nào nếu thêm ít phần tử hơn vào, để tạo ra đầu ra hiệu quả hơn. Đó chính xác là ý tưởng này, dẫn đến việc phát minh raArray Antennashoặc mảng Ăng-ten. Ăng ten mảng được sử dụng trong vệ tinh để tạo thành nhiều chùm tia từ khẩu độ đơn.
Anten phản xạ
Ăng ten phản xạ thích hợp để tạo ra chùm tia có cường độ tín hiệu cao hơn theo một hướng cụ thể. Điều đó có nghĩa là, đây là những ăng-ten định hướng cao. Vì thế,Parabolic reflectorstăng độ lợi của anten trong hệ thống thông tin vệ tinh. Do đó, chúng được sử dụng trong viễn thông và phát thanh truyền hình.
Nếu một ăng-ten Phản xạ Parabol được sử dụng cho transmittingtín hiệu, tín hiệu từ nguồn cấp dữ liệu, đi ra từ một ăng ten lưỡng cực hoặc một ăng ten sừng, để tập trung sóng vào parabol. Có nghĩa là, các sóng đi ra khỏi tiêu điểm và đập vào mặt phản xạ hình Parabol. Sóng này bây giờ được phản chiếu dưới dạng sóng chuẩn trực.
Nếu cùng một ăng-ten được sử dụng làm receiver, sóng điện từ khi chạm vào hình parabol, sóng sẽ bị phản xạ vào điểm cấp liệu. Lưỡng cực hoặc ăng ten sừng, hoạt động như ăng ten thu tại nguồn cấp của nó, nhận tín hiệu này, để chuyển nó thành tín hiệu điện và chuyển tiếp đến mạch thu.