¿Cuándo una antena de matriz en fase no es una matriz en fase?

Esta pregunta está inspirada en una respuesta a esta pregunta, donde se afirma que:

El verdadero poder de los arreglos en fase es su capacidad para ser dirigidos electrónicamente.

Esto me hizo preguntarme sobre la antena de este satélite, Inmarsat 2 F1ingrese la descripción de la imagen aquí

He estado buscando en línea cualquier descripción que reconozca la antena como una matriz en fase sin suerte. Sin embargo, solo mirando la antena, parece que si no hay una relación de fase controlada entre las bocinas, entonces en la banda L sus haces serán tan grandes que la mayor parte de la energía de la antena no llegará a la Tierra. Me parece que todas las bocinas deben estar enlazadas en fase para que la apertura efectiva de la antena sea del tamaño de toda la cara de la Tierra del satélite y, por lo tanto, el haz sea mucho más estrecho.

Pregunta: ¿Cuenta esto como una matriz en fase o el haz también debe ser orientable eléctricamente una vez en órbita? ¿Se consideró que era una matriz en fase cuando se lanzó en 1990?

Soy consciente de que algunas personas pueden pensar que esta pregunta está fuera de tema, aunque pensé en comenzar aquí, ya que sería más probable encontrar a alguien con conocimientos específicos de los satélites Inmarsat 2 aquí.

¡Imagen divertida! El tipo de pantalones verdes con barba descubierta casi golpea el espejo con la cabeza cuando se inclinó. Y por favor no os sentéis todos sin miraros el culo por esas cosas puntiagudas que os esperan ahí abajo.
¿Alguna razón en particular por la que esta nave espacial se ensambla dentro de lo que parece ser un nivel I Wanna Be the Guy ?
Es una cámara anecoica en.wikipedia.org/wiki/Anechoic_chamber Probablemente se esté preparando para la prueba en lugar de ensamblarla.
Estoy bastante seguro de que la mayoría de las "personas de antena" usarían el término "matriz en fase" para referirse a una matriz donde la relación de fase es determinista. La relación de fase podría ser fija y la matriz dirigida mecánicamente, o podría ser ajustable y dirigida electrónicamente, o en algún punto intermedio, con los retrasos de fase ajustados mecánicamente (por ejemplo, cambiar una longitud de coaxial). ¿Alguna idea de la frecuencia? (Wikipedia solo dice que la banda L es de 1 a 2 GHz) - el tamaño se ve entre 1,5 y 2 metros - podemos calcular la huella.
Veo que el rango de 1530-1548 MHz se proporciona en el extracto del documento de Inmarsat que publicó en su respuesta. Mi aplicación aproximada de 1,22 lambda/D para una cobertura total de la Tierra es ~1,6 m para 1540 MHz, lo que parece plausible a partir de la foto del satélite.

Respuestas (1)

Creo que su pregunta se reduce al clima o no, las personas asociadas con el diseño, la fabricación o la operación de Inmarsat 2F1 se refieren a la antena de transmisión de banda L específicamente como una "matriz en fase". Creo que todos podemos estar de acuerdo en que las fases se especifican y gestionan. Además, según el artículo a continuación (y otros), creo que están diseñados para repararse una vez que se implementa el satélite. Pero creo que la pregunta es: " ¿Esta antena de matriz es llamada antena de matriz en fase por aquellos asociados con el satélite? "

Como está interesado en una respuesta oportuna, voy a hacer una publicación parcial ahora mismo. El esquema de amplitud en la Figura 7 del artículo en realidad no es 100% correcto. Creo que es solo un ejemplo. Usaría algo así (un patrón Airy) en el punto focal de un reflector si quisiera producir un haz plano. Veré si puedo aplicar ingeniería inversa a un mejor perfil de fase hipotético.

Veo términos como " Red de formación de vigas " y " Haz de tierra de cobertura en forma ", pero no "matriz en fase" .

Boeing parece estar hasta las rodillas en patentes de rayos en forma de satélite, al igual que otras compañías, pero tratar de pasar por todo eso es una gran pérdida de tiempo.

De todos modos, encontré este artículo , y uno más a continuación para obtener detalles:

Gambaruto, E.; Bancos, Dinamarca; Krinsky, B., " Satélites de segunda generación de INMARSAT para comunicaciones móviles " en Aerospace Applications Conference, 1989. Digest., 1989 IEEE, vol., no., pp.13 pp.-, 12-17 de febrero de 1989 doi: 10.1109/ AERO.1989.82422

Incluiré fragmentos aquí. La mayoría de las bibliotecas universitarias y muchas bibliotecas públicas pueden obtener artículos completos de revistas IEEE para usted.

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¿Qué es un dipolo de copa de torniquete? ¡Me alegra que hayas preguntado! El dipolo cruzado se parece a un torniquete y se desfasan 90° para obtener polarización circular. Hay una buena descripción de sus ventajas. Junto con dos figuras y un párrafo, he incluido las portadas de este informe del MIT de 1973 en dtic.mil para que puedan ver que dice: " Aprobado para publicación pública. Distribución ilimitada " .

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Gracias, puedo ver que pensaste un poco en esa respuesta. La indicación más clara para mí está en el documento de Inmarsat: tanto la descripción de una red de formación de haces que se usa para excitar la matriz de dipolos como también la figura 8 que muestra la ganancia lograda para obtener una mejor ganancia para los usuarios cerca de la extremidad de la Tierra mirando el satélite en un baja elevación.
Parece entonces que la "matriz en fase" no se usó aquí, a pesar de las relaciones de fase controladas obvias. Tal vez el término esté reservado para sistemas dinámicamente reconfigurables.
Por cierto, gracias por la información adicional sobre el dipolo de la copa del torniquete. Ahora es mucho más claro que su color rojizo en la foto son probablemente tapas de apertura de kapton gruesas. Anteriormente me había preguntado por qué parte de la antena era de color metal desnudo, ya que no la había mirado lo suficientemente de cerca para ver que se trataba de un espacio en la matriz de dipolos.
¡Oh, ya veo lo que quieres decir! No entendí en absoluto la parte sobre las tapas de apertura, y el color era un misterio. Disfruto leyendo sobre el desarrollo de la tecnología satelital: cosas asombrosas hechas dentro de los límites de la tecnología de la época. ¡Gracias por la pregunta!
¿Cuándo una antena de matriz en fase no es una matriz en fase?
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