Миниатюрные антенны для малых космических аппаратов Cubesat

В настоящее время наблюдается активный процесс миниатюризации всей космической техники, включая бортовые системы и комплексы. Бортовые антенно-фидерные устройства также затронул процесс миниа- тюризации. Учитывая специфику бортовых антенн, появляется актуальная, современная задача по разработ- ке малогабаритной, невыступающей, надёжной, простой и высокотехнологичной антенной системы малых космических аппаратов. Цель данной статьи заключается в возможности показать преимущества применения микрополосковых (печатных) антенн, изготовленных с помощью печатных технологий, для решения задачи по проектированию малогабаритной, невыступающей бортовой антенной системы малых космических аппаратов. Данный тип антенн обладает малой массой и объёмом, низкой стоимостью, простой и надёжной конструкцией и т. д. Рассмотрен вариант построения бортовой антенной системы для применения на сверхмалом космическом аппарате CubeSat. Представлены основные типы конструкции данных космических аппаратов. Предложены и подробно представлены конструкция разработанной антенны и применяемый материал в качестве диэлектрика подложки. Подобный подход позволил уменьшить габариты бортовой антенны в 2-2,5 раза по сравнению с существующими аналогами. С помощью системы автоматизированного проектирования было осуществлено электродинамическое мо- делирование. Показаны результаты разработки модели микрополосковой (печатной) антенны дециметрового диапазона с помощью метода конечных элементов. Получены и оценены основные параметры модели, такие как коэффициент стоячей волны, диаграмма направленности и усиление. Также показано влияние корпуса сверхмалого космического аппарата CubeSat на указанные параметры. Затем осуществлено макетирование бортовой микрополосковой (печатной) антенны. Измерения проводи- лись с помощью метода эталонной антенны в АО «НИИЭМ». Результаты измерения коэффициента стоячей волны, диаграммы направленности и усиления приведены в статье. Показано хорошее совпадение результа- тов, полученных в ходе моделирования и макетирования. Таким образом, предложена и разработана малогабаритная, невыступающая бортовая антенна децимет- рового диапазона для сверхмалого космического аппарата CubeSat.