CSAT 67Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Dual Dual griddedgridded reflectorreflector
CSAT 70Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
PolarizadoresPolarizadores• Dispositivos pasivos de tres puertas
– En transmisión, dos entradas, una salida• Se usan para separar/combinar polarizaciones circulares ortogonales
– Conversión de modo TE10 a TE11
• Los más usados en comunicaciones por satélites son los del tipo septum– Combina las funciones de polarizador y transductor de ortomodos (OMT)
Fuente: Paul Wade (W1GHZ)
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Coberturas Coberturas multihazmultihaz. Estados Unidos. Estados Unidos
MS1, 2 y 3: reflectores conformados (2.8m) para optimizar C/I
Feed: 18 bocinas (1 por haz), polarización circular
Peso: 24 kg (incluyendo MLI y pintura térmica)
Tx/Rx and tracking feed(mejorar apuntamiento) Fuente: Lepeltier, Eucap07
CSAT 82Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Coberturas Coberturas multihazmultihaz. Estados Unidos. Estados Unidos
54 haces, 18 haces por reflectorBanda KuReutilización de frecuencias (17)
Fuente: Lepeltier, Eucap07
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Cobertura Cobertura multihazmultihaz. Europa. Europa
Fuente: Hamelin, ICTP05
40 haces, Banda KaAncho de haz: 0.65º (Rx/Tx)Separación entre haces: 0.56ºReutilización de frecuencias y polarización
12 haces de gateway, 1 polarizaciónCada gateway: 4 haces, DVB-S2
5.4 tonPanel solares: 11 kW
Proyecto AGORA
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Haces lingHaces lingüíüísticos. Europasticos. Europa
Fuente: Lepeltier, Eucap07
Reflector de 12m (desplegable)
Feed de 21 bocinas con doble polarización circular (septum, AR<0.2 dB)Peso: 85 kgFormación de haces: red de conformación (BFN)Banda S Cobertura Eutelsat W2A
6 haces: Italia, Península Ibérica, Francia, Alemania, Islas Británicas y PoloniaPIRE en EOC: 61 a 64 dBWC/I: de 8 a 14 dB
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Cobertura Cobertura multihazmultihaz. Globalstar2. Globalstar2
Fuente: Lepeltier, Eucap07
10 haces
6 haces
52 elementos (cavity filter, micro hybridLNA) en 14 subarrays (redes BFN)
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Efectos debidos a las condiciones en espacioEfectos debidos a las condiciones en espacio
• En entorno espacial es completamente diferente a las condiciones que aparecen en tierra.
• Efectos a tener en cuenta:– Efecto Multipactor– Efecto Corona– Passive Intermodulation
• El conjunto recibe el nombre de MULCOPIM• Estos efectos afectan al diseño de los componentes de
microondas que se instalan a bordo de satélite de comunicaciones– Materiales– Proceso de fabricación– Geometría
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Efecto Efecto MultipactorMultipactor• Fenómeno de ruptura en RF• En condiciones de vacío (espacio) pueden existir
electrones libres que no encuentran dificultad para moverse
• Bajo ciertas condiciones, los electrones pueden encontrar caminos que son múltiplos de la longitud de onda
• En esas condiciones de resonancia, los electrones se aceleran debido a la señal de RF
• Los electrones acelerados rebotan con las paredes metálicas de los dispositivos de RF, pudiendo extraer más electrones (efecto avalancha)
• Habitual el filtros de alta Q, multiplexores, líneas de transmisión y conectores (componentes de estructura compacta)
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Efecto Efecto MultipactorMultipactor
Fuente: J. Armendariz et al., FEST3D Simulation Tool: recent advances and developments, , MULCOPIM 2008.
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Efecto CoronaEfecto Corona
• Consiste en la formación de un plasma de electrones debido a la ionización de un gas presente en una región de alto campo eléctrico
• Sucede cuando las condiciones de presión son muy pequeñas (0.1-100 mBar)
• En espacio sucede en órbitas entre 60 y 800 km de altura, con presiones entre 1 y 30 mBar (ionosfera)
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Efecto CoronaEfecto Corona
Fuente: J. Armendariz et al., FEST3D Simulation Tool: recent advances and developments, , MULCOPIM 2008.
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PassivePassive IntermodulationIntermodulation (PIM)(PIM)• Se debe a la formación de finas capas de óxido entre
superficies metálicas (por ejemplo, uniones entre guías de onda)
• Otras causas son los microcracks en superficies metálicas, suciedad, mecanizado deficiente, resistividad no lineal (en general, el PIM es la suma de varias causas)
• En satélites, se magnifica por la diferencia de potencias de entrada y salida
• Formación de uniones tipo pn• Características I-V no lineales• Depende de los materiales y la superficie de contacto• Tiene como efecto un incremento del ruido de
intermodulación (especialmente grave en sistemas multiportadora)
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Criterios de diseCriterios de diseññooEfecto Multipactor
• Realización de medidas de alta potencia como herramienta de diseño
• Aumentar el tamaño del gap(estructuras mecánicas simples)
• Presurización a través de un gas• Aplicar un campo magnético para
alterar la condición de resonancia de los electrones
• Reducir el potencial de la superficie
• Evitar la contaminación• Estabilidad térmica• Usar recubrimientos (coatings)
Passive Intermodulation (PIM)• Evitar el uso de materiales no
lineales en antenas (o recubrir de una capa metálica)
• Evitar la exposición de señales radiadas a superficies rugosas o bordes afilados
• Minimizar los contactos metálicos (p.e., en juntas rotatorias)
• Minimizar variaciones térmicas• Reducir la longitud de los cables
y usar coaxial semirígido• Aislar los caminos de entrada
(baja potencia) y salida (alta potencia)
• Planificación de frecuencias para evitar interferencias
• Limpieza y mecanizado
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Resultado del Resultado del MultipactorMultipactor
Fuente: V. Boria et al., Prediction tools of multipactor breakdown in passive components for space applications, IMS 2007.
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DiseDiseñño de componentes de espacioo de componentes de espacio
http://www.fest3d.com/