Teknologi antena yang terinspirasi dari origami untuk digunakan di satelit kecil
Engineering

Teknologi antena yang terinspirasi dari origami untuk digunakan di satelit kecil


Sebuah tim multidisiplin merancang antena kecil, ringan, dan murah untuk komunikasi satelit nano dan mikro. Kredit: Pusan ​​National University

Sistem telekomunikasi modern mengandalkan satelit untuk menyampaikan sinyal ke seluruh dunia dengan cepat dan andal, memungkinkan pengguna mengirim pesan ke seluruh dunia dalam sekejap, menonton siaran langsung televisi, atau — baru-baru ini — mengadakan panggilan konferensi dengan mitra global langsung dari meja dapur!

Satelit komunikasi menggunakan gelombang radio frekuensi tinggi untuk mengirimkan data, dengan antena yang bertindak sebagai antarmuka dua arah, mengubah arus listrik yang disediakan oleh pemancar menjadi gelombang radio, dan sebaliknya bila dipasangkan dengan penerima. Oleh karena itu, antena adalah bagian penting dari peralatan, yang tanpanya satelit dan penerima darat praktis tidak akan berguna. Namun, meskipun ada kemajuan dalam desain dan kinerja satelit modern, teknologi antena tetap menjadi faktor pembatas untuk telekomunikasi generasi mendatang seperti 6G.

Para insinyur berjuang untuk membuat miniatur antena untuk satelit nano tanpa mengorbankan biaya atau kinerja mereka. Misalnya, satelit nano seperti CubeSats dapat berukuran sekecil 10 cm3 kubus, tetapi membuat antena komunikasi yang cukup kecil untuk disimpan di dalamnya selama peluncuran dan penerbangan itu mahal dan menantang secara teknologi. “Banyak antena berkinerja tinggi yang dilaporkan untuk sistem CubeSat dapat disebarkan, dilipat, atau ditiup.” jelas Dr. Sangkil Kim dari Pusan ​​National University di Korea Selatan.

Baru-baru ini, Dr. Kim dan rekan-rekannya di Universitas Nasional Pusan ​​dan Universitas Alabama, AS, mengembangkan antena baru yang dapat diterapkan untuk CubeSat yang digunakan di orbit rendah bumi (LEO). Menariknya, desain mereka terinspirasi oleh matematika “origami”, seni melipat kertas Jepang — khususnya bidang yang disebut pemetaan spasial — yang memungkinkan mereka memutuskan geometri terbaik untuk antena yang dapat dilipat dan dapat digunakan. Dengan desain di atas kertas, mereka mulai membuat antena dan mengujinya.

Dengan dimensi luar biasa 32,5 mm3 bila dilipat dan beratnya hanya 5 gram, antena prototipe sangat pas di dalam CubeSat. Para peneliti menggunakan bahan murah untuk membuat sebagian besar antena, menggunakan sambungan khusus untuk melipat papan persegi menjadi kubus, yang dapat dengan mudah disimpan selama peluncuran dan penerbangan. Setelah berada di orbit, antena dapat ditempatkan di luar CubeSat, siap untuk menerima dan mengirimkan data.

Prof Kim dan timnya melangkah lebih jauh dan mengatur mode penyebaran yang berbeda, tergantung pada apakah satelit perlu berkomunikasi satu sama lain atau dengan Bumi. “Volume, pola radiasi, dan polarisasi antena dapat dikonfigurasi ulang sesuai dengan mode operasi yang diperlukan,” jelas Dr. Kim. Konfigurasi ini memungkinkan para peneliti untuk mengoptimalkan kinerja antena untuk setiap jenis komunikasi.

Dengan hasil yang menjanjikan, para ilmuwan berharap desain mereka akan menginspirasi desain yang dapat diterapkan di masa depan untuk teknologi antena satelit nano dan membuka jalan bagi sistem komunikasi generasi mendatang, seperti 6G. Prototipe mereka tidak hanya akan mengurangi biaya satelit nano di masa depan dan meningkatkan kinerja mereka secara keseluruhan, tetapi juga dapat ditingkatkan ke satelit yang lebih besar di orbit geostasioner dan platform komunikasi lainnya di Bumi.


Gambar: Proba-V plus satu


Informasi lebih lanjut:
Myeongha Hwang dkk, Pola Radiasi Terinspirasi Origami dan Bentuk Antena Array Dipol yang Dapat Dikonfigurasi Ulang pada C-band untuk Aplikasi CubeSat, Transaksi IEEE pada Antena dan Propagasi (2020). DOI: 10.1109 / TAP.2020.3030908

Disediakan oleh Universitas Nasional Pusan

Kutipan: Teknologi antena yang diilhami Origami untuk digunakan di satelit kecil (2021, 11 Februari) diakses 11 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-origami-inspired-antenna-technology-small-satellites.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG