Hitech logo

Идеи

Легкая антенна с отражающей решеткой защитит спутники от воздействия РЭБ

TODO:
Георгий Голованов9 июня, 10:02

В отличие от традиционных фазированных решеток, где каждый элемент требует своего усилителя, новая антенна использует отражательную поверхность с элементами, изменяющими фазу сигнала. Это снижает энергопотребление примерно на 95% при сохранении способности подавлять помехи. Устройство предназначено для защиты военной спутниковой связи от электронных атак в космосе.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Военные спутники используют направленные антенны, которые можно адаптивно перенастраивать. При обнаружении помехи антенна формирует область приема, где сигнал глушителя подавляется. Традиционные фазированные решетки, которые применяются в радарах, отлично справляются с этой задачей, но потребляют огромную мощность и занимают много места. На низкой околоземной орбите, где спутники маленькие и их сотни, такие решения неприемлемы. Нужны компактные, энергоэффективные альтернативы.

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали рефлекторную антенну HoNi BAJR (Hosted Nimble Beamforming Anti-Jam Reflectarray). Вместо усилителей она покрыта множеством микроскопических отражающих элементов. Входящие сигналы отражаются от поверхности, меняя фазу, после чего попадают на отдельную антенну. Этот процесс формирует и направляет луч, одновременно снижая сложность аппаратной части.

По оценкам инженеров, конструкция с отражающей решеткой сокращает энергопотребление примерно на 95% по сравнению с антеннами с решетками. Кроме того, такие антенны меньше по размеру, а значит, могут поместиться на спутниках, которые обычно запускают на околоземную орбиту.

В ходе испытаний прототип HoNi BAJR продемонстрировал возможности широкоугольного сканирования и формирования двух независимых лучей для разных пользователей с минимальной деградацией сигнала, пишет IE.

Среди недостатков системы — сложность калибровки. В фазированных решетках ошибки каждого элемента компенсируются встроенными датчиками и цепями обратной связи. В рефлекторной решетке таких цепей нет, и нужно разрабатывать специальные методы измерения и коррекции искажений сигнала. Без точной калибровки луч будет расплываться, а подавление помех — ухудшаться. Инженеры признают, что это самая сложная часть проекта.

Современные медицинские импланты питаются либо от довольно крупных аккумуляторов или магнитных катушек, требующих хирургической операции и периодической замены. Исследователи из США разработали антенну размером с песчинку, которую можно вводить в организм для питания вживленных глубоко в ткани имплантов, например, кардиостимуляторов или нейромодуляторов.