¿Qué es el gran dispositivo circular con una docena de círculos concéntricos en Sentinel 3B?

Parece coincidir con la "antena de banda X" en este diagrama: (Tomado de https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-missions/copernicus-sentinel-3 -- Pero acreditan a ESA por esa imagen)

También coincide con el estilo general de al menos una antena de ejemplo encontrada en una búsqueda en Google de antena de banda X.

(Antena X Band Isoflux de https://www.tryo.es/aerospace-products/antennas/ )

La antena de banda X se utiliza para enlaces descendentes de datos de misiones científicas . Las antenas Isoflux tienen una forma de haz particular que les permite funcionar igualmente bien hablando con estaciones terrestres directamente debajo o muy lejos cerca del horizonte. La respuesta de @ uhoh incluye muchos más detalles sobre la antena isoflux.

Después de leer la respuesta de @ Saiboogu que explica qué es esto, encontré información útil adicional.

Esta es una antena isoflux , diseñada para proporcionar un flujo aproximadamente constante de señal de transmisión sobre la huella de transmisión útil en la Tierra, desde el nadir hasta un ángulo de cono máximo de 60 grados desde el nadir visto por la nave espacial. Si bien una antena "omnidireccional" sería la solución más simple, desperdicia mucha energía en direcciones que nunca llegarán a la Tierra.

En cambio, su antena ha sido cuidadosamente diseñada y optimizada para distribuir la energía solo en direcciones que lleguen a la Tierra en lugares donde la nave espacial será útilmente visible sobre el horizonte.

Usando la Ley de los senos , se puede demostrar que la altitud de Sentinel es de unos 800 km, el limbo de la Tierra está un poco más lejos de 60 grados del nadir, y a 60 grados el ángulo de elevación de la nave espacial es de unos 13 grados sobre el horizonte. , que está a unos 3.000 km del punto subsatélite a lo largo de la superficie de la Tierra. La potencia transmitida más allá de los 60 grados se desperdicia.

Tomé prestado el diagrama de esta respuesta . Si se dibujara a escala, la nave espacial estaría mucho más cerca de la Tierra.

$$\frac{\sin(OPA)}{R_E} = \frac{\sin(OAP)}{R_E+h}$$

En ese punto, el trayecto es unas 3,6 veces más largo, por lo que, debido a la ley del inverso del cuadrado, la potencia recibida será diez veces menor (-10 dB) que en el punto subsatelital. Entonces, lo que realmente le gustaría es una antena con una ganancia dependiente del ángulo que fuera 10 dB más alta a 60 grados que el mínimo, y que cayera rápidamente a cero más allá de eso.

¡Y eso es exactamente lo que intenta hacer esta antena de aspecto extraño!

Después de la optimización para eliminar las ondulaciones de alta frecuencia angular, hay un pequeño aumento cerca de cero, pero dado que esta es una pequeña fracción del ángulo sólido, esto no da como resultado una pérdida significativa de potencia en ángulos grandes.

Fuentes:

1. Semantic Scholar: Optimización multiobjetivo de una antena isoflux para enlace descendente de satélite LEO (acceso abierto)
2. Procedimientos de IEEE: Optimización multiobjetivo de una antena isoflux para enlace de manejo descendente de satélite LEO (pared de pago)
3. EnginSoft: Optimización multiobjetivo de imágenes de antena XBA Sentinel desde aquí. Haga clic en Articolo completo para ver el artículo completo.