КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АНТЕНН ДЛЯ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Антенные системы, используемые в малых космических аппаратах, являются очень важным элементом космического аппарата. Ограниченность размеров и особенности работы данных аппаратов вносят коррективы в процессы разработки подсистем для них. В данной работе будут смоделированы и исследованы проволочная и микрополосковые антенны для малых космических аппаратов. Программной средой для моделирования выбрана CST Microwave Studio, позволяющая моделировать антенны и сверхвысокочастотные устройства максимально приближенными к реальности. В данной работе будут смоделированы проволочная дипольная антенна, работающая на частоте 433 МГц, и микрополосковая антенна, работающая на частоте 2200 МГц. Размеры антенны будут подобраны согласно расчетам, материалы будут выбраны максимально приближенными к имеющимся у авторов. Результаты исследования будут полезны для дальнейшего прототипирования и исследования данных антенн.

1. Севастьянов Н.Н., Бранец В.Н., Панченко В.А., Казинский Н.В., Кондранин Т.В., Негодяев С.С. Анализ современных возможностей создания малых космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли // Труды МФТИ. – 2009. – № 3. https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-sovremennyh-vozmozhnostey-sozdaniya-malyh-kosmicheskih-apparatov-dlya-distantsionnogo-zondirovaniya-zemli (дата обращения: 16.02.2024).

2. Leao T.F.C., Mooney-Chopin V., Trueman C.W. and S. Gleason. Design and implementation of a diplexer and a dual-band VHF/UHF antenna for nanosatellites // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett. – 2013. – Vol. 12. – P. 1098–1101.

3. Rahmat-Samii Y., Manohar V. and Kovitz J.M. For satellites think small dream big: A review of recent antenna developments for CubeSats // IEEE Antennas Propag. Mag. – 2017. – Vol. 59. – No. 2. – P. 22–30.

4. Abdullah H.H., Elboushi A., Gohar A.E. and Abdallah E.A. An improved S-band CubeSat communication subsystem design and implementation // IEEE Access. – 2021. – Vol. 9. – P. 45123–45136.

5. Veljovic M.J. and Skrivervik A.K. Aperture-coupled low-profile wideband patch antennas for CubeSat // IEEE Trans. Antennas Propag. – 2019. – Vol. 67. – No. 5. – P. 3439–3444.

6. Pittella E., Pisa S. and Nascetti A. Reconfigurable S-band patch antenna radiation patterns for satellite missions / Proc. 5th IEEE Int. Workshop Metrol. Aerosp. (MetroAeroSpace). – 2018. – P. 651–656.

7. Johnson A.D., Manohar V., Venkatakrishnan S.B. and Volakis J.L. Low-cost S-band reconfigurable monopole/patch antenna for CubeSats // IEEE Open J. Antennas Propag. – 2020. – Vol. 1. – P. 598–603.

8. Abulgasem S., Tubbal F., Raad R., Theoharis P.I., Lu S., Iranmanesh S. Antenna Designs for CubeSats: A Review. IEEE Access. – 2021. – 9,9380228. – P. 45289–45324.

9. Rahmat-Samii Y., Manohar V., Kovitz J.M. For Satellites, Think Small, Dream Big: A review of recent antenna developments for CubeSats // IEEE Antennas and Propagation Magazine. – 2017. – No. 59(2),7862180. – P. 22–30.

10. Chahat N., Decrossas E., Gonzalez-Ovejero D., Yurduseven O., Radway M., Hodges R., Estabrook P., Baker J., Bell D., Cwik T., Chattopadhyay G. Advanced CubeSat Antennas for Deep Space and Earth Science Missions: A review // IEEE Antennas and Propagation Magazine. – 2019. – No. 61(5). – P. 37–46. https://doi.org/10.1109/MAP.2019.2932608.

11. Decrossas E., Chahat N., Walkemeyer P.E., Velasco B.S. Deployable circularly polarized UHF printed loop antenna for mars cube one (MarCO) cubesat // IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting, APSURSI 2019 – Proceedings. 2019, 8888027. – P. 1719–1720.

12. Rahmat-Samii Y., Densmore A.C. Technology trends and challenges of antennas for satellite communication systems // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2015. – Vol. 63. – No.4. – P. 1191–1204. 6945379.

13. Costantine J., Tawk Y., Maqueda I., Sakovsky M., Olson G., Pellegrino S., Christodoulou C.G. UHF Deployable Helical Antennas for CubeSats // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2016. – No. 64(9). – P. 3752–3759. 7496961

14. Costantine J., Tawk Y., Christodoulou C.G. Deployable antenna concepts for CubeSats. IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, APSURSI 2016 – Proceedings. – 2016, 7696477. – P. 1541–1542.

15. Babuscia A. Inflatable antenna for cubesat: Design, fabrication, deployment and tests. 73rd Annual Conference of the Society of Allied Weight Engineers, Inc., SAWE 2014. – 2014.

16. Johnson A.D., Manohar V., Venkatakrishnan S.B., Volakis J.L. Low-Cost S-Band Reconfigurable Monopole/Patch Antenna for CubeSats // IEEE Open Journal of Antennas and Propagation. – 2020. – No. 1. – P. 598–603.

17. Malallah R., Shaaban R.M., Al-Tumah W.A.G. A dual band star-shaped fractal slot antenna: Design and measurement // AEU – International Journal of Electronics and Communications. – 2020. – No. 127. – P. 153473.

18. Tiwari D., Ansari J.A., Saroj A.K., Kumar M. Analysis of a Miniaturized Hexagonal Sierpinski Gasket fractal microstrip antenna for modern wireless communications // AEU – International Journal of Electronics and Communications. – 2020. –Vol. 123. – P. 153288.

19. Siddiqui M.G., Saroj A.K., Tiwari D., Sayeed S.S. Koch–Sierpinski Fractal Microstrip antenna for C/X/ Ku-band applications // Australian Journal of Electrical and Electronics Engineering. – 2019. – Vol. 16(4). – P. 369–377.

20. Awaludin A., Sumantyo J.T.S., Gao S., Santosa C.E., Baharuddin M.Z. Wideband circularly polarized triangular-ring slot antenna for GAIA-I microsatellite. 11th European Conference on Antennas and Propagation, EUCAP 2017. – 2017. 7928040. – P.2277–2280.