ESA AMPER:异形无线电波束的网状反射器

这款直径2.6米的金属网状天线反射器原型是欧洲航天领域的一大进步:可以制造各种版本以再现天线设计人员希望的任何表面图案,而以前只有传统的固态天线才可以实现。

ESA天线图片
 
ESA天线工程师Jean-Christophe Angevain说:“这确实是欧洲的第一次。” 中美两国还一直在努力开发类似形状的网状反射器技术。需要这样做,以便可以在轨道上部署足够大的天线,否则,天线太大了,无法容纳在发射器整流罩内,同时又要达到所需的性能水平。”
 
ESA的AMPER(具有改进的辐射图性能的网状反射器先进技术)项目由德国的Large Space Structures GmbH作为主要承包商和丹麦的TICRA作为分包商进行。
 
用于卫星的天线反射器通常看起来令人惊讶“块状”。它们的基本抛物面凸形因其他峰和谷而变形。这些用来勾勒出最终的射频波束轮廓,通常是为了提高目标国家的信号增益,并使其超出其边界而最小化。
 
“这种定制的表面成型传统上是用传统的金属或碳纤维增强塑料复合反射器完成的,” Jean-Christophe补充说。“挑战在于如何使用网状反射器设计再现这种形状。显而易见的解决方案是采用传统的张力桁架双层解决方案,其中网眼在“推拉”交替的基础上紧密地保持在一起。团队提出了一种明智的替代解决方案,并得到了团队的追随。”
 
大型空间结构的首席执行官兼首席设计师Leri Datashvili解释说:“我们的异型网状反射器的设计基于受外围桁架结构支撑的受拉构件,从而使异型表面和结构脱钩。因此,可以针对从P波段到Ka波段的任何频率的任何尺寸的反射镜实现该设计。此外,可以实现可部署或固定的反射器技术。”
 
Jean-Christophe补充说:“这个2.6米的“面包板”原型机在C频段频率上证明了这一概念,并且RF测量结果显示出与射频和机械预测的良好相关性。”
 
AMPER项目得到了ESA的技术开发部门的支持,并在位于其ESTEC荷兰技术中心的ESA的Hertz实验室进行了原型测试。下一步,AMPER团队计划生产一个可部署的版本,该版本针对地球观测以及电信用途。
 

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