Проєктування, виготовлення та вимірювання Х-смугової антени типу «cross-patch» з метаповерхнею для перспективних місій CubeSat на орбітах LEO
| Автори | Б. Бенхмімоу1, Ф. Омари1, Н. Гупта2 , К. Ель Хадірі3, А. Когут4, Р.А. Лаамара1, І. Кузьмичев4, М. Ель Баккалі1,3 |
| Афіліація |
1LPHE-MS, факультет наук, Університет Мухаммеда V у Рабаті (UM5), Рабат, Марокко 2Кафедра електроніки та зв’язку, Технічний кампус коледжу Лаялпур Кхалса, Джаландхар, Пенджаб, Індія 3Кафедра фізики, факультет наук Ель Джадіда, Університет Шуайб Дукаслі, Ель Джадіда, Марокко 4Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України, 61085 Харків, Україна |
| Е-mail | boutaina.benhmimou@um5.ac.ma |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 3 |
| Дати | Одержано 25 березня 2025; у відредагованій формі 20 червня 2025; опубліковано online 27 червня 2025 |
| Цитування | Б. Бенхмімоу, Ф. Омари, Н. Гупта, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 3, 03007 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(3).03007 |
| PACS Number(s) | 84.40.Ba |
| Ключові слова | 1U CubeSat (2) , Вимірювання антен (2) , Cross-patch антена, Тривалість місії CubeSat, MTM (метаматеріали), Пікове підсилення (3) . |
| Анотація |
У даному дослідженні було розроблено, мініатюризовано та оптимізовано розумну антену з метаповерхнею, яка відповідає вимогам найменших одиниць CubeSat з мінімальним аеродинамічним опором на заданій висоті. Однією з основних цілей є продовження часу експлуатації супутників AeroCube, використовуючи вищі орбіти та забезпечуючи значні кути HPBW (ширина променя на півпотужності), щоб збільшити період прийому даних протягом доби при ефективному енергоспоживанні. Для досягнення цього було застосовано нову форму антени — планарні дипольні елементи, розташовані перпендикулярно один до одного, що дозволяє максимально зменшити розміри без погіршення робочих характеристик. При цьому конструкція не потребує жодних розгортальних механізмів після виходу супутника на орбіту. Також було впроваджено та оптимізовано нову форму елементарної комірки метаповерхні, що дало змогу додатково покращити характеристики кінцевої антени в Х-смузі та, відповідно, ефективність усього CubeSat. Виготовлена антена з метаповерхнею була успішно протестована в безеховій камері та за допомогою векторного аналізатора мережі, продемонструвавши задовільні результати в Х-смузі для комунікаційних систем CubeSat: легка конструкція, спрямована діаграма випромінювання, широка смуга пропускання при підсиленні 3 дБ (близько 1,0 ГГц), високе підсилення ≈ 10,0 дБі при 8,4 ГГц. Загальні результати щодо габаритів і об'єму є оптимальними для CubeSat місій з тривалим терміном служби в Х-смузі для будь-яких конфігурацій CubeSat (1U і більше). |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Електричні та фотоелектричні властивості гетероз’єднань ZnFe2O4/InSe [03001-1-03001-4]2) Проектування, виготовлення та вимірювання одношарової мініатюризованої патч-антени X-діапазону з метаповерхнею для місій CubeSat 0.5U та 1U [03002-1-03002-10]
3) Мікроструктура та морфологічні властивості гранульованого термоелектричного матеріалу Mg3Sb2 [03003-1-03003-7]
4) Проєктування та покращення характеристик еліптичної патч-антени на 3,5 ГГц для застосувань у 5G Sub-6 ГГц та WiMAX [03005-1-03005-6]
5) Еліпсометричні дослідження та моделювання за Максвеллом–Гарнеттом двошарових структур на основі нітриду кремнію, отриманих методом LPCVD [03006-1-03006-5]
6) Розширена візуалізація та класифікація пухлин головного мозку на основі нанотехнологій [03008-1-03008-5]
7) Компактна антена з напівциркулярним CSRR-резонатором для тридіапазонних застосувань [03009-1-03009-5]
8) Аналіз параметрів продуктивності шестикутної котушкової структури для бездротової зарядки електромобіля [03010-1-03010-5]
9) Проєктування та аналіз надширокосмугової антени з вирізаним діапазоном для бездротового зв’язку [03011-1-03011-5]
10) Зменшення загального (сумарного) модового напруження за допомогою нової інверторної схеми T-типу для застосування в електромобілях [03012-1-03012-5]
11) Антена на основі метаповерхні для бездротових космічних систем зв’язку 5G [03013-1-03013-5]
12) Графенова нанострічкова асиметрична тунельна ТТ для швидкого перемикання і низького енергоспоживання [03014-1-03014-5]
13) Виявлення сигналу в масивних MIMO-системах методом каскадованого OQRD-PMD [03015-1-03015-6]
14) Конструкція компактної антени типу Вівальді для переносних пристроїв [03016-1-03016-4]
15) Низькопрофільна конічна щілинна портативна антена для військових застосувань [03017-1-03017-4]
16) Оптимізований подвійний зв'язок PIF антени для смартфонів та портативних пристроїв із низьким коефіцієнтом SAR [03018-1-03018-4]
17) Розробка ефективної мініатюрної друкованої монопольної антени для бездротових застосувань малого радіусу дії [03019-1-03019-5]
18) Кругла патч-антена CPW FED з L-подібною формою та двома напівкруглими прорізами для L-, Ku- та K-діапазонів [03021-1-03021-4]
19) Аналіз продуктивності DFT на основі графенових нанострічкових польових транзисторів зі стеком затворів для застосувань з низьким енергоспоживанням [03022-1-03022-5]
20) Прогнозування діелектричної поведінки наноепоксидних матеріалів за допомогою електронних властивостей на основі штучного інтелекту [03023-1-03023-5]
21) Нова модель для класифікації токсичності наночастинок оксидів металів [03024-1-03024-6]
22) Динаміка та оптимізація фізичних процесів в інформаційних системах з використанням автономних мобільних роботів та багатоагентних систем [03025-1-03025-6]
23) Автоматизована класифікація структур вуглецевих наноматеріалів на основі моделі комп’ютерного зору [03026-1-03026-6]
24) Динамічна оптимізація нерівноважних процесів у наноструктурах для високопродуктивних застосувань [03027-1-03027-5]
25) Радіаційно-індуковані процеси у зразках комерційного активованого вугілля під впливом гамма- та бета-радіоактивності [03028-1-03028-8]
26) Покращення ефективності концентраційної сонячної фотографічної системи (CSPV) за допомогою легованих шарів ZnO та підкладок GaSb, насичених Bi-As [03029-1-03029-9]
27) Теоретичне та експериментальне дослідження імплантату внутрішнього вуха людини з ультразвуковою лінією зв’язку [03030-1-03030-7]
28) Терморезистивні властивості графітових плівок [03031-1-03031-4]
29) Перколяційна поведінка електропровідності нанокомпозитів на основі полімолочної кислоти [03032-1-03032-6]
30) Структурні та оптичні властивості нанокомпозиту полістиролу CdS, отриманого методом м’якої хімії [03033-1-03033-5]
31) Вплив параметрів імпульсного струму на формування структури аморфних сплавів Co-W та їх термічну стабільність [03034-1-03034-5]
32) Дослідження параметрів викривлення забороненої зони, електронних та оптичних властивостей напівпровідникових сплавів Cd1 – xZnxTe, Cd1 – xZnxS та Cd1 – xZnxS методом розрахунку з перших принципів [03035-1-03035-7]
33) Реконфігурована усічена Е-подібна електромагнітна антена з щілинним зв'язком, конфігураціями повітряного зазору та перемикача для широкосмугових бездротових застосувань [03036-1-03036-6]
34) Відновлення даних сигналу спаду вільної індукції для реконструкції у МРТ з інтерполяцією [03037-1-03037-6]
