研究目的
为在尺寸受限的航天器(3U立方星)内研制一种低剖面、超宽带的有源电子扫描阵列(AESA),以实现空间应用。
研究成果
AM-FUSE AESA代表了一种多功能立方星的具有成本效益的部署方案,凭借其宽带特性、电子扫描和低SWaP-C(尺寸、重量、功耗及成本)优势,适用于天基任务。该AESA可扩展至其他频率和阵列尺寸。
研究不足
指向精度受限于8x4阵列的小尺寸。该设计要求为波束形成电子设备中的半导体子组件提供?;ぃ匝映て湓谔栈肪持械氖褂檬倜?。
1:实验设计与方法选择:
该有源电子扫描阵列(AESA)被设计为宽带多功能阵列,可在L、S和C波段连续工作,扫描范围±45度且无波束偏移。它包含一个基于频率缩放超宽带谱元件(FUSE)辐射单元的8×4阵列(通过全金属增材制造实现)、组合器印刷电路板(PCB),以及采用真时延单元(TDU)和收发开关(T/R)的波束形成电路板。
2:样本选择与数据来源:
该阵列需在1.5 GHz至6 GHz频段工作。选择了针对6 GHz最高频率半波长栅格设计的8×4单元阵列。
3:5 GHz至6 GHz频段工作。选择了针对6 GHz最高频率半波长栅格设计的8×4单元阵列。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:该AESA包含8×4线极化孔径、带八个真时延单元(TDU)的低剖面馈电电路及波束形成板。
4:实验流程与操作步骤:
在安装至立方星前对AESA进行特性测试,包括辐射屏蔽分析、大角度扫描方向图测量,以及热循环与随机振动环境测试。
5:数据分析方法:
通过仿真与实测评估AESA性能,包括有源输入阻抗、辐射方向图及S21传输系数。
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Rogers RT/duroid
6002
Rogers
Used as the stripline substrate for the 4-way combiner PCB.
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direct metal laser sintering
DMLS
Used for building the FUSE radiating elements and baseplate from a single metallic part.
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true-time delay units
TDU
Used for beam steering in the AESA to avoid beam squinting as a function of frequency.
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SMP connector
Used to feed each of the eight columns of four elements subarrays.
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Fuzz Buttons
Custom Interconnects
Used to interface with catch-pads under the subarrays.
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