В этой главе мы поговорим о энергосистемах, от которых различные подсистемы спутника получают энергию, и антенных подсистем по одной.
Энергетические системы
Мы знаем, что спутник, присутствующий на орбите, должен работать непрерывно в течение всего срока службы. Таким образом, спутнику требуется внутреннее питание для работы различных электронных систем и полезной нагрузки связи, которые присутствуют в нем.
Система питания является жизненно важной подсистемой, которая обеспечивает мощность, необходимую для работы спутника. В основном в этих системах используются солнечные элементы (или панели) и аккумуляторы.
Солнечные батареи
В основном солнечные элементы вырабатывают электрическую энергию (ток) от падающего солнечного света. Поэтому солнечные элементы используются в основном для обеспечения питания других подсистем спутника.
Мы знаем, что отдельные солнечные элементы вырабатывают очень мало энергии. Таким образом, для генерации большей мощности можно использовать группу ячеек, которые представлены в виде массива.
Солнечные батареи
Существует два типа солнечных батарей , которые используются на спутниках. Это цилиндрические солнечные батареи и прямоугольные солнечные батареи или солнечный парус.
-
Цилиндрические солнечные батареи используются на вращающихся спутниках. Только часть цилиндрического массива будет покрыта солнечным светом в любой момент времени. Благодаря этому электроэнергия генерируется из частичной солнечной батареи. Это недостаток этого типа.
-
Недостаток цилиндрических солнечных батарей преодолевается солнечным парусом . Этот производит больше энергии, потому что все солнечные элементы солнечного паруса подвергаются воздействию солнечного света.
Цилиндрические солнечные батареи используются на вращающихся спутниках. Только часть цилиндрического массива будет покрыта солнечным светом в любой момент времени. Благодаря этому электроэнергия генерируется из частичной солнечной батареи. Это недостаток этого типа.
Недостаток цилиндрических солнечных батарей преодолевается солнечным парусом . Этот производит больше энергии, потому что все солнечные элементы солнечного паруса подвергаются воздействию солнечного света.
Перезаряжаемые батарейки
Во время затмений трудно получить энергию от солнечного света. Таким образом, в этой ситуации другие подсистемы получают питание от аккумуляторов . Эти батареи производят энергию для других подсистем также во время запуска спутника.
Как правило, эти батареи заряжаются из-за избыточного тока, который генерируется солнечными элементами в присутствии солнечного света.
Антенные подсистемы
Антенны присутствуют как на спутниковой, так и на земной станции. Теперь давайте поговорим о спутниковых антеннах.
Спутниковые антенны выполняют два типа функций. Это прием сигналов, поступающих с земной станции, и передача сигналов на одну или несколько земных станций в соответствии с требованиями. 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. Рабочая частота должна быть увеличена, чтобы уменьшить длину спутниковых антенн. Поэтому спутниковые антенны работают в порядке частот ГГц .
Спутниковые антенны
Антенны, которые используются в спутнике, известны как спутниковые антенны. Есть в основном четыре типа антенн . Они есть:
- Проволочные антенны
- Роговые Антенны
- Антенные решетки
- Рефлекторные антенны
Теперь давайте поговорим об этих антеннах одна за другой.
Проволочные антенны
Проводные антенны являются основными антеннами. Однополюсные и дипольные антенны подпадают под эту категорию. Они используются на очень высоких частотах, чтобы обеспечить связь для подсистемы TTCM.
Длина общей проволоки, которая используется в качестве диполя, если равна половине длины волны (т. Е. L = λ / 2), такая антенна называется полуволновой дипольной антенной .
Проводные антенны подходят для покрытия диапазона доступа и для обеспечения силы сигнала во всех направлениях. Это означает, что проводные антенны являются всенаправленными антеннами.
Роговые Антенны
Антенна с апертурой на конце может быть названа апертурной антенной . Край линии передачи, заканчивающийся отверстием, излучает энергию. Это отверстие, которое является апертурой, превращает его в апертуру антенны.
Роговая антенна является примером апертурной антенны. Он используется на спутниках для того, чтобы покрыть большую площадь на земле.
Роговые антенны используются в микроволновом диапазоне частот. Один и тот же звуковой сигнал может использоваться как для передачи, так и для приема сигналов. Устройство с именем duplexer, которое разделяет эти два сигнала.
Антенные решетки
Антенна в отдельности может излучать некоторое количество энергии в определенном направлении, что приводит к лучшей передаче, как это было бы, если бы добавлялось еще несколько элементов для получения более эффективного выхода. Именно эта идея привела к созданию антенных решеток или антенных решеток. Массивные антенны используются в спутниках для формирования нескольких лучей из одной апертуры.
Рефлекторные антенны
Рефлекторные антенны подходят для создания лучей, которые имеют больший уровень сигнала в одном конкретном направлении. Это означает, что это высоконаправленные антенны. Так, параболические отражатели увеличивают усиление антенн в системе спутниковой связи. Следовательно, они используются в телекоммуникациях и радиовещании.
Если антенна параболического отражателя используется для передачи сигнала, сигнал от корма, выходит из диполя или рупорной антенны, чтобы сфокусировать волну на параболу. Это означает, что волны выходят из фокальной точки и ударяются о параболоидальный отражатель. Эта волна теперь отражается как коллимированный фронт волны.
Если в качестве приемника используется та же антенна, электромагнитная волна, когда она принимает форму параболы, отражается в точке подачи. Дипольная или рупорная антенна, которая действует как приемная антенна на своем питании, получает этот сигнал, чтобы преобразовать его в электрический сигнал и направить его в схему приемника.