Teknologi Antena Terinspirasi Origami yang Inovatif untuk Digunakan di Satelit Kecil

Tim multidisiplin telah merancang antena kecil, ringan, dan murah yang dapat digunakan untuk komunikasi nano dan mikro-satelit. Kredit: Universitas Nasional Pusan

Tim multidisiplin telah merancang antena kecil, ringan, dan murah yang dapat digunakan untuk komunikasi nano dan mikro-satelit.

Dalam sebuah studi baru, para ilmuwan dari Korea dan Amerika Serikat telah mengungkapkan desain antena baru yang akan digunakan di satelit nano CubeSat menggunakan sistem komunikasi canggih seperti komunikasi 6G. Dengan menggunakan pengetahuan teoritis berdasarkan teori origami, dinamika mekanis, dan prinsip-prinsip antena array, para peneliti membangun antena kecil, ringan, dan dapat dikonfigurasi ulang untuk CubeSat tergantung pada mode operasi yang dipilih. Ini bisa menandai awal era baru dalam komunikasi satelit!

Sistem telekomunikasi modern mengandalkan satelit untuk mengirimkan sinyal ke seluruh dunia dengan cepat dan andal, memungkinkan pengguna mengirim pesan ke seluruh dunia dalam sekejap, menonton siaran langsung, atau – baru-baru ini. – tetap berhubungan dengan mitra global langsung dari meja dapur!

Satelit komunikasi menggunakan gelombang radio frekuensi tinggi untuk mengirimkan data, dengan antena yang bertindak sebagai antarmuka dua arah, mengubah arus listrik yang dipasok oleh pemancar menjadi gelombang radio, dan sebaliknya ketika digabungkan ke penerima. Oleh karena itu, antena merupakan bagian penting dari peralatan, yang tanpanya satelit dan penerima terestrial hampir tidak akan berguna.

Namun, meskipun ada kemajuan dalam desain dan kinerja satelit modern, teknologi antena tetap menjadi faktor pembatas untuk telekomunikasi generasi mendatang seperti 6G. Para insinyur berjuang untuk membuat miniatur antena untuk satelit nano tanpa mengorbankan biaya atau kinerjanya. Misalnya, satelit nano seperti CubeSats dapat berukuran sekecil 10 cm3 kubus, tetapi pembuatan antena komunikasi yang cukup kecil untuk disimpan di dalamnya selama peluncuran dan penerbangan mahal dan menantang secara teknologi.

“Banyak antena berkinerja tinggi yang dilaporkan untuk sistem CubeSat dapat disebarkan, dilipat, atau ditiup.” jelas Dr. Sangkil Kim dari Pusan ​​National University di Korea Selatan.

Baru-baru ini, Dr. Kim dan rekannya di Universitas Nasional Pusan ​​dan Universitas Alabama, AS, telah mengembangkan antena baru yang dapat diterapkan untuk CubeSat yang digunakan di orbit rendah bumi (LEO). Menariknya, konsepsinya terinspirasi oleh matematika “origami”, seni melipat kertas Jepang – khususnya bidang yang disebut pemetaan spasial – yang memungkinkannya untuk memutuskan geometri terbaik untuk antena yang dapat dilipat dan tidak dapat dilipat.. Dengan gambar di atas kertas, mereka mulai membuat antena dan mengujinya.

Dengan dimensi luar biasa 32,5 mm3 ketika dilipat dan beratnya hanya 5 gram, antena prototipe sangat cocok dengan CubeSat. Para peneliti menggunakan bahan berkualitas baik untuk memaksimalkan antena, menggunakan sambungan khusus untuk melipat papan persegi menjadi kubus, yang dapat dengan mudah disimpan selama peluncuran dan penerbangan. Setelah berada di orbit, antena dapat ditempatkan di luar CubeSat, siap untuk menerima dan mengirimkan data.

Profesor Kim dan timnya telah mengambil langkah lebih jauh dan telah menetapkan mode hamburan yang berbeda, tergantung pada apakah satelit perlu berkomunikasi satu sama lain atau dengan Bumi. “Volume, pola radiasi dan polarisasi antena dapat dikonfigurasi ulang sesuai dengan mode operasi yang diperlukan,” jelas Dr. Kim. Konfigurasi ini memungkinkan para peneliti mengoptimalkan kinerja antena untuk setiap jenis komunikasi.

Dengan hasil yang menjanjikan, para ilmuwan berharap bahwa desainnya akan menginspirasi konsep masa depan yang dapat diterapkan untuk teknologi antena satelit nano dan membuka jalan bagi sistem komunikasi generasi mendatang, seperti 6G. Prototipe ini tidak hanya akan mengurangi biaya satelit nano di masa depan dan meningkatkan kinerjanya secara keseluruhan, tetapi juga dapat ditingkatkan ke satelit yang lebih besar di orbit geostasioner dan platform komunikasi lainnya di Bumi.

Referensi: “Pola Radiasi Terinspirasi Origami dan Bentuk Antena Array Dipol yang Dapat Dikonfigurasi Ulang di C-band untuk Aplikasi CubeSat” oleh Myeongha Hwang, Gyoungdeuk Kim, Sangkil Kim dan Nathan Seongheon Jeong, 20 Oktober 2020, Transaksi IEEE pada Antena dan Propagasi.
DOI: 10.1109 / TAP.2020.3030908

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.