Apparati satellitari a radiofrequenza a microonde

1) Ripetitore trasparente :

Il segnale proveniente dall'antenna viene convertito ad una frequenza più bassa tramite un banco di downconverter, ve ne possono essere da 4 ad 8, si hanno poi da 24 a 44 canali ciascuno dei quali è costituito da un IMUX ossia un filtro che provvede a selezionare il giusto canale, a seguire c'è un amplificatore di canale ed un linearizzatore che effettua la compensazione del seguente TWTA, in ultimo c'è un OMUX ossia un filtro che provvede ad eliminare i prodotti indesiderati, il tutto poi viene convogliato in antenna.

2) Amplificatore di canale :

Ha il compito di amplificare i canali in modo da recuperare le eventuali perdite dovute al mezzo trasmissivo, di solito la banda è pari a 500MHz.

3) Diplexer :

Viene utilizzato nel caso venga utilizzata la stessa antenna sia in trasmissione che in ricezione.

4) Vantaggi del processamento in banda base :

• In downlink le informazioni possono essere convogliate verso il beam desiderato
• Più segnali in uplink provenienti da diversi fornitori anche spaziati fisicamente possono essere convogliati in un unico strema in downlink

5) Caratteristiche di un ricevitore TT&C in banda Ku :

• Frequenza ingresso 13/17GHz
• Livello di potenza in ingresso da -50dBm a -112dBm
• Modulazione FM o in alternativa BPSK

6) Caratteristiche di un trasmettitore TT&C in banda Ku :

• Frequenza d'uscita 11,5GHz / 12,75GHz
• Stabilità in frequenza ± 4 p.p.m
• Livello di potenza in uscita 39dBm

7) RADAR :

Radio Detection And Ranging , consente di misurare distanza, velocità e posizione dei bersagli nonche stimarne la forma, il tutto in funzione dei tempi di andata e di ritorno di un fascio collimato di impulsi RF. E' costituito da:

• Generatore di impulsi Chirp
• Trasmettitore
• Duplexer
• Antenna direttiva orientabile
• Ricevitore che amplifica e converte gli impulsi RF in segnali video
• Memoria

8) SAR :

Syntetic Aperture Radar, ossia radar ad apertura sintetica, simula una grande apertura di antenna mediante l'integrazione degli echi di un segnale composto. Si ottengono risoluzioni molto elevate in quanto esse dipendono dalla apertura della antenna. La scansione del fascio può avvenire con una delle due seguenti tecniche:

• Antenna a schiera fasata
• Orientamento meccanico di una antenna a riflettore
• Combinazione dei sistemi precedenti

9) Antenna a schiera fasata :

Al centro c'è una colonna con 8 tegole raffreddate con heat pipes, ad entrambe i lati invece ci sono 2 colonne anche esse da 8 tegole e raffreddate con sistema passivo.

10) Prova di qualifica di apparati elettronici :

Insieme di prove effettuate su di un apparato al fine di dimostrarne l'adeguatezza del progetto mediante verifica delle prestazioni elettriche nell'ambiente simulato di lancio e permanenza in orbita.

11) Prova di accettazione di apparati elettronici :

Insieme di prove atte ad escludere difetti di produzione, è simile alla prova di qualifica ma con sollecitazioni ridotte al fine di non inficiare la vita residua del dispositivo sotto prova.

12) Prova di termovuoto :

L'apparato viene portato a condizioni di vuoto fino a e sottoposto a cicli termici tra gli estremi stimati che possono andare per il sistema di telemetria da -20°C a +70°C e limitatamente all'accensione anche sino a -35°C. Vengono effettuati in genere 7 / 10 cicli per una durata di circa due settimane. Le prove effettuate sono le seguenti:

• Test di riferimento
• Monitoraggio delle funzioni elettriche fondamentali durante la depressurizzazione
• Test elettrico al termine della depressurizzazione
• Test elettrico completo a freddo e a caldo
• Monitoraggio delle funzioni elettriche fondamentali durante le transizioni termiche
• Confronto tra misure prima e dopo della ciclatura

13) Prove di compatibilità elettromagnetica :

I test vengono effettuati in presenza di disturbi elettromagnetici volti a simulare la coesistenza di diversi sottosistemi elettronici i quali possono interferire, le prove effettuate sono le seguenti:

• Suscettibilità condotta: vengono iniettati dei segnali sinusoidali sulle linee di alimentazione e su quelle di controllo, si verifica che non vi siano cambi di configurazione e / o modulazione delle portanti
• Suscettibilità radiata: In camera anecoica l'unità viene irradiata da un campo elettromagnetico rappresentativo dell'ambiente satellite
• Emissioni condotte e radiate: si misurano i disturbi emessi dall'apparato sulle linee di alimentazione e/o controllo.
• Scarica elettrostatica: si verifica la resistenza dell'apparato all'iniezione di una forte corrente sullo chassis

14) Prove di radiazione :

I singoli componenti a stato solido vengono sottoposti a radiazione distruttive su campioni dello stesso lotto, poi si effettua una analisi che tiene conto della schermatura del satellite per verificare che si rientri nei limiti sopportabili dal satellite, tali limiti sono di 50krad per i dispositivi al silicio e di 10Mrad per i dispositivi GaAs.

15) Prove di vita accelerata :

Vengono effettuate sui singoli componenti ed a volte sui macrocomponenti, dato che il tempo di vita di un componente è funzione della temperatura operativa, il test per 15 anni si può simulare con 1000 ore di vita del componente a 125°C.