Anténní systém pozemního segmentu bez pohyblivých mechanických částí

Abstract

Předkládaná diplomová práce popisuje základní požadavky, návrh a výrobu fázovaných anténních řad bez pohyblivých mechanických částí, jež jsou často integrovány v pozemních anténních stanicích ke komunikaci s pikosatelity třídy CubeSat. Navržená anténa bude použita ke komunikaci s pikosatelitem VZLUSat-I (respektive s pikosatelitem PilsenCube-II), pracujícím ve volném radioamatérském frekvenčním pásmu 435 MHz a umístěna blízko polární oblasti, kvůli vyššímu počtu použitelných radiových kontaktů na polárních LEO drahách (elevační úhel od 10 °). Kvůli požadavkům na volbu polarizace a elevačního úhlu, požadavkům na vyzářený výkon a mechanickým požadavkům (v arktických podmínkách jsou použitelné pouze mechanicky nepohyblivé struktury) byla vybrána mikropásková fázovaná anténní řada jako nejlevnější řešení z hlediska návrhu i výroby. Výše zmíněná flíčková anténní řada byla navržena, simulována v CST Microwave Studio 2017 a výsledky byly vyhodnoceny. Veškeré požadavky byly v simulacích splněny (funkční fázovaná anténní řada s možností nastavení polarizace, elevačního úhlu od 10 ° a azimutu až do 360 °; dostatečný zisk anténní řady k pokrytí energetické bilance radiového spoje; relativně nízkonákladové řešení), a tudíž byla anténní řada následně vyrobena. Jako substrát byl zvolen materiál s vhodnou permitivitou a ztrátovým činitelem. Fáze je řízena analogovými fázovými posouvači založenými na principu PIN diod. Navíc bylo také uskutečněno měření vyrobené mikropáskové anténní řady k potvrzení všech odsimulovaných a vypočtených údajů.