Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2014

АФАР имеют G/T =+3 дБ/K в ра- бочей зоне. Перенацеливание лучей осуществляется с дискрет- ностью 0,1 град. за 0,1 с. На спутнике SpaceWay 3 (рис. 11) пе- редающая АФАР имеет апертуру диа- метром 2 м, образованную из 1500 из- лучателей. АФАР формирует 24 неза- висимых луча, которые могут опера- тивно перенацеливаться в 790 пози- ций в пределах территории США. Другой, более подробно изложенный в ряде в публикациях пример реали- зации АФАР связан с ее использова- нием в составе экспериментального спутника Kizuna (Winds) [42, 43]. В табл. 3 представлены опубликован- ные в [42,43] параметры АФАР, а так же представлены экспертные оценки и краткие комментарии авто- ров данного обзора. Совокупность результатов анализа применения бортовых АФАР под- тверждает вывод о том, что в на- стоящее время их параметры , по крайней мере в диапазоне выше С, относительно невысокие и они по основным параметрам проигры- вают зеркальным антеннам, приме- няемым на спутниках связи. Ц еновые показатели Относительные стоимостные пара- метры АФАР могут быть опреде- лены на основе данных [44], где приводятся оценки стоимости ФАР и АФАР в расчете на квадратный метр апертуры (рис. 13). Из этих данных следует, что при переходе от С-диапазона в Ku стоимость АФАР увеличивается более чем на порядок, при переходе в Ka-диапа- зон по сравнению с С на несколько порядков. В ыводы Основная проблема применения технологии АФАР обусловлена по- вышенной массой такой антенной системы, высоким потреблением и тепловыделением. При этом цено- вые параметры антенной системы, очень высокие. Таким образом, до- стоинства АФАР в части сверхбы- строго сканирования, возможность оперативного изменения формы лучей в системах спутниковой связи пока не показали свою не- обходимость и эффективность. Хотя следует отметить, что поиско- вые работы в этом направлении продолжаются, но пока применение АФАР в коммерческих многолуче- вых спутниковых системах HTS не имеет реальных перспектив. И тог Антенная система спутника HTS является ключевым элементом, по- скольку ее параметры определяют не только облик спутника, но и по- тенциальные возможности си- стемы. Выбор оптимальных пара- метров в части формирования ра- бочей зоны и ориентации лучей су- щественным образом влияет на окупаемость спутниковой системы. В настоящее время на практике при- меняются многолучевые зеркальные антенны, выполненные по типу “один рупор – один луч". Однако, в скором времени возможно появление и примеров практических реализа- ций бортовых многолучевых антенн с кластерными облучателями, по- скольку такое решение, хотя и про- игрывает по антенным техническим параметрам, но позволяет суще- ственно сократить массу антенной системы спутника HTS за счет сокра- щения числа антенн в ее составе. Учитывая необходимость итера- ционного процесса оптимизации системных решений, разработку и производство многолучевых антен- ных систем, как и иных других бортовых антенн и фидерных устройств, определяющих архитек- туру спутника и системы, целесо- образно осваивать на предприя- тиях России. В противном случае будут иметь место либо неопти- мальные решения, либо значитель- ные расходы на оплату многочис- ленных итераций в зарубежных контрактах при корректировке тре- бований в процессе выработки оп- тимальных системных решений. Л итература 1. Rusch R. J. Roadmap for Ka- band Development, 30 th ICSSC/18 th Ka Conference, 2012. 2. Анпилогов В.Р., Колчеев Г.Н. Антенные системы геостационар- ных спутников связи и вещания // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектро- ники. – 1997. – № 3. – C. 3–17 3. Анпилогов В.Р. Спутниковый ШПД и цифровое равенство // Технологии и средства связи. – 2013. – № 1. – С. 58–62. 4. Folder P. Ka-band, multibeam, contiguous coverage satellite an- tenna for the USA, AIAA Interna- tional communication satellite sys- tems conf., 1980. – P. 490–499. 5. Ohm E.A. Multifixed-beam Satel- lite Antenna with Full Area Cover- age and a Rain-Tolerant Polarization Distribution, IEEE Transactions Antennas and Propagation. – 1981. – V. 29, № 6. – P. 937—943. 6. Iso A., Kohiyma K., Odate H., Ishida N. Advanced High Capacity Domestic Satellite Communications System // Acta Astronautica. – 1983. – V. 10. – P. 43–49. 7. Виленко И.Л., Кривошеев Ю.В. Шишлов А.В. Гибридные зеркаль- ные антенны с облучающими ак- тивными фазированными решет- ками // Антенны. – 2011. – Вып. 10(173). – С. 22–42. 8. Kyrgiazos A., Evans B., Thomp- son P. A Feasibility study for a Ter- abit/S Satellite for European Broadband Access, 30 th ICSSC/18 th Ka; AIAA International Communi- cations Satellite Systems Confer- ence, 18th Ka and Broadband Com- munications, Navigation and Earth Observation Conference Canada at, September 24–27, 2012. 9. Charrat B., Ginestet Ph., Voisin Ph. Moving towards high throughput satel- lite, 30 th ICSSC/18 th Ka, AIAA Inter- national Communications Satellite Sys- tems Conference, 18th Ka and Broad- band Communications, Navigation and Earth Observation Conference Canada at, September 24–27, 2012. 10. Колюбакин В.С. Сверхтяжелая коммуникационная платформа РКК “Энергия" // Теле-Спутник. – 2002. – Май, № 79. 11. Rao S.K. Design and Analysis of Multiple-Beam Reflector Antennas // IEEE Antennas and Propagation Magazine. – 1999. – V. 41, № 4. – P. 53–59. 12. Schrank H., Prada K. Optimal Aperture for Maximum Edge-of-Cov- erage (EOC) Directivity // IEEE An- tennas and Propagation Magazine. – 1994. – V. 36, № 3, June. 13. Kitsuregawa T. Advanced Tech- nology in Satellite Communication Antennas. Electrical and Mechanical Design, Artech House, Boston-Lon- don, 1989. 14. Bosshard P., Gaud é G., Lasserre A., Lepeltier P., Pressens é J., Verlhac S., Mangenot C., J.-M. Lopez. Recent developments for Ka-band multibeam passive antennas, 32nd ESA Antenna Workshop on Antenna for Space Ap- plication, October 5th-8th 2010. 15. Sotoudeh O., Kildal P.-S., Ing- varson P. Comparison between dif- ferent theoretical horn antenna types used as cluster feeds in reflec- tor systems with multiple beams, cost Action 284, Innovative Anten- 66