Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2023

никовая антенна, а также контрол- лер управления и гироскопической стабилизации для сохранения не- обходимой пространственной ориен- тации ДН. Плоскопанельные антенны отно- сятся к категории фазированных ан- тенных решеток (ФАР). Для управ- ления ДН в них чаще всего исполь- зуются электронные компоненты, такие как фазовращатели, линии за- держки, сумматоры и делители (АФАР). Телесный угол изменения ДН плоскопанельной антенны АФАР позволяет работать с углами места спутников от 30 град. и выше относительно плоскости раскрыва, так как при меньших углах про- исходит существенная деградация коэффициента усиления. Известные примеры таких решений – это ан- тенны от компаний Phasor, Alcan, SpaceX, Kymeta и др. Основным достоинством АФАР яв- ляется низкий вертикальный про- филь, при этом к недостаткам можно отнести высокую себестоимость, сложности с компонентной базой, низкий коэффициент усиления. Альтернативным решением является использование в конструкции спут- никового терминала пассивных плоскопанельных ФАР с фиксиро- ванной ДН, имеющей расчетный угол наклона относительно плоско- сти раскрыва антенны. Главным элементом спутникового терминала, работающего в движе- нии (SOTM) или с низкоорбиталь- ными спутниками, является конт- роллер управления. Алгоритмы ра- боты таких контроллеров более чем за 25 лет их применения хорошо от- работаны на гиростабилизирован- ных антеннах VSAT и TVRO мор- ского базирования. При этом сиг- налы управления, формируемые контроллером для обеспечения пер- вичного наведения на спутник, его сопровождения и гироскопической стабилизации, не зависят от физи- ческой реализации антенного эле- мента. Таким элементом может быть парабола с шаговыми двигателями по углу места и азимуту, может быть АФАР с интерфейсом отклоне- ния ДН по углу и азимуту, а также пассивная ФАР на двухосевом под- весе с шаговыми двигателями. Следует отметить, что сторонники АФАР считают их надежность более высокой, чем системы с элек- тромеханическим приводом. Это спорный вопрос, так как в АФАР, помимо контроллера управления (который незначительно различа- ется для разных моделей), входят до нескольких сотен микросхем типа RF ASICs или Beamformer ICs. Общая наработка на отказ такого количества микросхем сопоставима с показателями двухосевого элек- тромеханического привода с двумя шаговыми двигателями и датчиками угла. При этом выход из строя одной или нескольких микросхем в АФАР не будет явно заметен для пользователя, который станет про- должать эксплуатацию оборудова- ния до момента явной деградации, но при этом такой терминал будет вносить существенные помехи в ра- боту своей спутниковой сети из-за искажения его ДН как на прием, так и на передачу. Соответственно, выход из строя кинематики терми- нала на базе пассивной ФАР всегда будет явным и незамедлительно по- требует срочной профилактики или ремонта без ущерба для работы спутниковой сети. Примером пассивной ФАР с на- клонной ДН под углом 45 град. яв- ляется антенна от компании KVH (рис. 2). Рассматриваемый вариант использо- вания пассивных ФАР с наклонной ДН для спутниковых терминалов, предназначенных для работы в дви- жении, хорошо подходит для пер- спективной группировки “Экспресс РВ” на высокоэллиптической ор- бите ВЭО типа “Молния”. Антен- ный терминал для работы со спут- никами “Экспресс РВ” должен обеспечивать наведение и сопровож- дение только по двум координа- там – азимуту и углу места. Дина- мическая корректировка угла поля- ризации не потребуется. Подспутниковая позиция ВЭО соот- ветствует долготе около 75 град. в.ш. Расчеты показывают, что углы места спутников “Экспресс РВ” на рабочем участке орбиты будут со- ставлять от 40 до 90 град. на всей территории Российской Федерации, включая полярные северные ши- роты и полюс. Из этого следует, что в динамике диапазон системы наве- дения и сопровождения спутника должен отрабатывать ±30 град. от- носительно своего среднего положе- ния с запасом +5 град. по краям. Если антенный элемент будет иметь наклон ДН, например, 65 град., то вертикальный профиль будет вы- глядеть как на рис. 3. Общая высота профиля с учетом крайних положений составит поло- вину ширины антенного элемента. Например, расчетный размер пря- моугольного антенного элемента пассивной ФАР, сопоставимой по коэффициенту усиления с парабо- лическим рефлектором диаметром 60 см, составит по длине около 80 см, ширине 40 см и по толщине 3 см. Таким образом, вертикальный габа- рит спутникового терминала будет немногим более 20 см с учетом раз- меров купола, кинематического под- веса и поворотного стола. 65 2023 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ Рис. 3 Рис. 2 Адреса и телефоны ООО “ВИЗКОМ" см. стр. 98 “Информация о компаниях" Рекла ма