明日情报@国外空间薄膜天线发展与应用近况( 三 )


明日情报@国外空间薄膜天线发展与应用近况
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T-DaHGR天线局部示意图
三、折纸卫星一号SMA天线
1.卫星简介
“折纸卫星1号”(OrigamiSat-1) , 是由日本东京工业大学研制的薄膜展开技术验证3U立方星 , 尺寸为10cm×10cm×34cm , 重4.1kg 。 该卫星计划验证多功能可展开薄膜结构在轨部署、2U+1U试验卫星平台构建、5.8GHz业余无线电高速下行链路与薄膜特高频无线电通信 。
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折纸卫星1号
该星于2019年1月18日搭乘艾普斯龙火箭顺利发射并成功入轨 , 轨道高度500km , 为太阳同步轨道(SSO) 。 该星计划在轨时间为6个月 , 但发射仅6.5天后与地面失去联系 , 可展开薄膜结构并未部署 , 目前正等待可能的信号恢复 。 发射后的地面实验显示通信与控制(CI)板上存在两个漏洞 , 并与卫星在轨异常有关系 。
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OrigamiSat-1卫星任务计划序列与阶段结果
2.天线概述
OrigamiSat-1搭载的可展开薄膜结构采用SakaseAdtech株式会社的82μm厚涤纶(聚酯纤维)平纹机织物 , 总尺寸1m×1m , 同时布设了CIGS薄膜太阳能电池、膜上形状记忆合金(SMA)天线、球形太阳能电池等3种组件 , 还贴有用于测量形状和展开过程的反光标记贴 。
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OrigamiSat-1可展开薄膜结构概念图
OrigamiSat-1同时搭载了5个摄像头 , 用于拍摄和监测天线展开过程 。
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OrigamiSat-1可展开薄膜结构部署地面试验
四、宽带电离层探测仪卫星天线
1.卫星简介
“宽带电离层探测仪立方星实验”(WISCER)项目以英国国防科学与技术实验室(Dstl)与伯明翰大学开展的工作为基础 , 项目部分由英国航天局资助 。 该项目是与美国海军研究实验室联合项目的一部分 , 该联合项目计划在2020/21年期间发射2颗立方星 , 分别搭载英国和美国的有效载荷 。 英国的有效载荷将包含WISCER天线和波形发生器 , 通过向定制的地面信号接收器发送信号评估电离层对信号的影响 。
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宽带电离层探测仪卫星早期概念图
2018年1月 , Dstl授予泰雷兹阿莱尼亚太空公司和牛津太空系统公司(OSS)有效载荷研制合同 。
2.天线概述
牛津太空系统公司(OSS)可能采用其正在开发新型具有成本竞争力的可展开天线系列中一款 。 该系列天线采用OSS新型预成形薄膜反射面 , 结合创新的背衬结构 , 从而在高积载效率的封装中实现一流的射频性能 。 该系列天线中2款于2019年12月9日在伦敦国家物理实验室进行了成功测试 , 评估在Q/V频段的功能和性能 。
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OSS亚米级薄膜天线地面测试
OSS可展开天线主要有外环式抛物面天线(OUTER-RING)和包裹肋天线(WRAPPED-RIB)等2型 。
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OSS外环式可展开抛物面天线(OUTER-RING)在轨部署概念图
五、CORMA薄膜天线
针对天线口径尺寸限制并满足UHF到C频段的高增益 , 美国物理科学公司(PhysicalSciencesInc. , PSI)开发了一种应用于立方星的薄膜天线 。 该天线获得美国空军“小企业创新研究”(SBIR)计划“具有成本效益的操作响应薄膜天线”(CORMA)项目阶段1(2012年)和阶段2(2013年)资助合同 。 合同要求提供低成本且可快速制造的可展开天线 , 具有通用性、可扩展性和高增益 , 可满足500MH至8GHz的任务需求 。


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