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

36 galaksi kerdil secara bersamaan memiliki “baby boom” bintang baru

Penemuan tak terduga Rutgers menantang teori modern tentang bagaimana galaksi tumbuh, dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta. Penulis: Universitas Rutgers-New Brunswick Sungguh...

Banyak pasien dengan COVID-19 menghasilkan respons imun yang menyerang jaringan dan organ mereka sendiri.

Sebuah studi yang dipimpin oleh University of Birmingham, yang didanai oleh Konsorsium Imunologi Coronavirus Inggris, menemukan bahwa banyak pasien dengan COVID-19 menimbulkan respons kekebalan...

Sains mudah dibuat: apa itu neutrino steril?

Neutrino steril adalah jenis neutrino khusus yang telah diusulkan untuk menjelaskan beberapa hasil eksperimen yang tidak terduga, tetapi belum ditemukan secara pasti. Para...

Kekeringan jangka panjang mengambil alih AS bagian barat – Tanah dan tanaman berjatuhan

5 Juni 2021 Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda sebagian besar wilayah Amerika Serikat dari Pegunungan Rocky hingga Pantai Pasifik. Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda...

Energi matahari dan angin dapat meredakan konflik di sekitar bendungan Renaisans Ethiopia di timur laut Afrika

Megaplatinum terletak di Ethiopia, dekat perbatasan dengan Sudan. Ini adalah pembangkit listrik tenaga air terbesar di Afrika. Penulis: © Google Sebuah studi baru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.