¿Por qué estas antenas de satélite se ven tan raras? (forma extraña con pequeños puntos blancos...)

El artículo de NASA Spaceflight Arianespace presiona hacia adelante con el lanzamiento de Ariane 5 para dos pasajeros muestra una foto de Intelsat 39 durante la prueba. Los reflectores del plato tienen una forma extraña:

  1. en lugar de ser redondos o cuadrados, sus bordes son irregulares, como la línea de costa de una isla
  2. los contornos de la superficie también aparecen doblados e irregulares, en lugar de tener una forma parabólica pura.

y están densamente cubiertos de pequeños puntos blancos, al menos durante esta fase de prueba.

Pregunta: ¿Por qué la forma extraña (especialmente los bordes irregulares) y qué son todos esos pequeños puntos blancos?

Intelsat 39 Intelsat 39 Intelsat 39 Intelsat 39

Fuente de la imagen y crédito: Intelsat

Intelsat 39

Aquí hay otro ejemplo de "puntos blancos", este tipo de imágenes son comunes.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Fuente

Estoy bastante seguro de que la forma irregular es para dar forma al haz. Están contorneados para cubrir específicamente regiones específicas y no desperdiciar energía de transmisión en áreas vacías como los océanos. Si bien también es solo una suposición, los puntos blancos recuerdan mucho a un sistema de matriz en fase o podrían ser sensores para medir y ajustar el sistema después de la implementación.
@Dragongeek gracias! Son muchos sensores para poner en un reflector pasivo. Creo que hay una sola bocina de alimentación frente a cada uno de estos reflectores, ¿no? ¿Qué se sintonizaría en ese caso?
@uhoh: ambos satélites usan formación de haz digital con antenas de parche. Cada parche se controla por separado y la fase se utiliza para dirigir y enfocar el haz. Las antenas son planas, con mantas térmicas, así que no sé por qué los puntos (hay más puntos que 'parches').
@amI Estoy bastante seguro de que las cosas grandes que no son planas son reflectores, iluminados por bocinas de alimentación o conjuntos de antenas en la "parte superior" del satélite (mirando hacia nosotros y no tan visibles). Imágenes en baja resolución aquí y aquí . Es posible que estén usando una matriz electrónica en lugar de bocinas para iluminar los reflectores, pero no creo que estas cosas grandes sean matrices. Sin embargo, sería útil tener una fuente de una forma u otra.
Contornear los bordes de la antena no ahorra potencia de transmisión. El rayo de la bocina de alimentación va a alguna parte, ya sea que el reflector esté allí o no. Más bien, se usa para reducir la interferencia del transmisor en tierra (confinando el haz a un área con licencia) y la interferencia en el enlace ascendente.

Respuestas (2)

La forma irregular del reflector es para dar forma al haz que proviene de la alimentación de tal manera que se adapte a los contornos de la región geográfica del área de servicio. Aquí hay un breve artículo sobre los reflectores con forma de INSAT-4A.

"Desarrollo de antenas reflectoras dual gridded para el satélite INSAT-4A"

https://books.google.co.in/books?id=drIVnRVDQIgC&pg=PA33#v=onepage&q&f=false

Aquí hay una cita del blog del Jefe de Ingeniería de EADS Astrium

Los operadores de satélites no pueden darse el lujo de desperdiciar esta potencia limitada mientras se envía de regreso a la Tierra. Más de dos tercios del planeta están cubiertos de agua y las densidades de población varían mucho, por lo que las señales de telecomunicaciones deben enfocarse en áreas geográficas distintas.

Los compuestos brindan una gran flexibilidad en el proceso de fabricación, lo que nos permite dar forma a los reflectores para que puedan enfocarse en países o continentes específicos.

También se están realizando algunos trabajos preliminares sobre reflectores reconfigurables.

https://www.largespace.de/products-services/antenna-reflectors/#1513173698506-e9146f28-933b

Esos pequeños puntos en la superficie del reflector son para fotogrametría para validar la forma del reflector. En el siguiente video a los 3 min. 23 seg. Negar Feher de SSL explica brevemente su propósito.

…y todos esos puntitos que ves ahí son para fotogrametría; se utilizan para asegurarse de que la superficie sea exactamente como se diseñó, por lo que tenemos estas cámaras que toman fotografías de estos puntos para asegurarse de que se construyó de acuerdo con el diseño.

¡Bingo! ¡Bote! ¡Muchas gracias!

Esta respuesta responde a una parte de la pregunta.

1) Para las dos últimas imágenes, los satélites, Intelsat 39 y Skymuster, son satélites de comunicaciones geoestacionarios. Estamos mirando la cara que apunta a la Tierra. Las imágenes no son especialmente claras, pero aproximadamente las antenas en el centro de la imagen están montadas en la cara de la Tierra y es más probable que las antenas exteriores estén retranqueadas y desplegadas a un lado del satélite después de la separación del vehículo de lanzamiento.

2) Cada antena es alimentada por una bocina, o en algunos casos por una bocina con subreflector intermedio. Es posible que pueda haber uno o varios cuernos para un reflector dado, cada uno apuntando desde una dirección diferente para obtener un haz diferente en el suelo. También es posible (pero no definitivo) que pueda haber una relación de fase entre las diversas bocinas, es decir, una matriz en fase. También es posible que las bocinas se reemplacen con una matriz de antenas de parche, en cuyo caso la relación de matriz en fase es esencial. Estos cuernos (etc.) están de espaldas a nosotros en las fotos, ya sea montados en una torre central sobre la cara de la Tierra o montados en las paredes Este/Oeste para ver las antenas montadas lateralmente.

3) La forma irregular de las antenas es de hecho para ayudar a dar forma al haz y ahorrar energía. Es posible de esta manera poner más energía en áreas de alto tráfico y garantizar una zona de aislamiento, por ejemplo, para no extenderse a un país vecino.

4) Los pequeños puntos blancos. No sé, muchas veces me lo he preguntado. Parece poco probable que sean sensores, ya que tendría que haber una gran cantidad de cableado y parecen ser poco más que trozos de cinta. Han sido visibles en fotos como esta durante décadas, así que no creo que los sensores bluetooth estén en el juego. Sospecho que es más probable que estén allí para medir las propiedades de la superficie de la antena. No los he visto en las fotos de integración de última etapa y sospecho que se eliminan para el vuelo.

A menudo me he preguntado si eran similares a los puntos de seguimiento en el sentido de que se podrían usar imágenes desde varios ángulos para verificar la verificación previa correcta de la figura de la superficie. De lo contrario, es difícil saber si una ondulación determinada es correcta o si se trata de una caída feliz.
En el mismo video de las 11:05 a las 11:20, la animación muestra el despliegue de las antenas laterales y se puede ver la cubierta de la manta sobre la parte superior de las fuentes de bocina en la parte superior de sus respectivas paredes laterales.
¿Por qué estas antenas de satélite se ven tan raras? (forma extraña con pequeños puntos blancos...)
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