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Una antena de matriz de fase receptora de banda S con un método de calibración minimizado de desviación de fase para aplicaciones de estación terrena de satélites LEO

Autores: Lee, Dong-Hyo; Seo, Jung-Won; Lee, Myeong-Shin; Chung, Daewon; Lee, Dongkook; Bang, Jae-Hoon; Satriyotomo, Bagas; Pyo, Seongmin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Una antena de matriz de fase receptora de banda S con un método de calibración minimizado de desviación de fase para aplicaciones de estación terrena de satélites LEO


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Estudio
Antena de matriz de fase
Estación terrestre
órbita terrestre baja
Satélite
BF-RFM

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio presenta una nueva antena de matriz de fase de recepción de banda S con un método de calibración minimizado de desviación de fase para la estación terrestre de un satélite de órbita terrestre baja (LEO). La antena propuesta consta de 16 subconjuntos, 16 módulos de RF de formación de haz de recepción (BF-RFMs), una placa de alimentación/control y una red de alimentación de 16 vías. El subconjunto se logró uniendo dos matrices de 8 x 1 con un combinador de potencia de dos vías. Los subconjuntos de antena de 16 elementos mostraron una ganancia de 16.1 dBi y un coeficiente de reflexión de menos de -10 dB de 2.12 GHz a 2.45 GHz. El BF-RFM, que consta de tres amplificadores de bajo ruido (LNAs), un combinador de potencia, un desfasador y un atenuador digital, fue diseñado y fabricado. Los BF-RFMs fueron proporcionados por la placa de alimentación/control y mostraron una ganancia de 30.8 +/- 0.8 dB, un error cuadrático medio de amplitud (RMS) de 0.25 dB a 0.28 dB, y un error cuadrático medio de fase de 1.8 grados a 2.5 grados sobre el rango de frecuencia Rx. Se presentan los procedimientos de disposición de los 16 BF-RFMs para aumentar la precisión del apuntamiento del haz en el ángulo deseado. Se empleó una red de alimentación de 16 vías comercial para combinar todos los puertos de salida de los 16 BF-RFMs. La antena ensamblada, que tiene dimensiones de 1.58 m x 1.58 m x 0.2 m, fue medida por escaneos parciales y completos en el sistema de escaneo de campo cercano. Se empleó un algoritmo de retroproyección para calibrar los patrones de ganancia de la antena en el escaneo parcial. La antena de matriz de fase implementada tenía una ganancia superior a 28.14 dBi, niveles de lóbulo lateral inferiores a -17.1 dB, y errores de apuntamiento de haz inferiores a 0.07 grados sobre el ángulo de apuntamiento del haz de -20 a +20 grados. Basándonos en el sistema de antena implementado, realizamos una prueba de campo utilizando KOMPSAT-5, que actualmente está operando en Corea del Sur, para verificar el rendimiento del sistema de estación terrestre de satélites de órbita terrestre baja (LEO).

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