Un ingegnere delle telecomunicazioni presso la NUP/UPNA-Public University di Navarra ha progettato due prototipi di antenne per satelliti di comunicazione; offrono soluzioni più leggere, sono meno ingombranti di quelli utilizzati convenzionalmente e costituiscono un notevole risparmio per l'industria spaziale, che ha già manifestato interesse nei loro confronti. L'ESA-Agenzia Spaziale Europea, tra gli altri, ha collaborato al suo lavoro.
Come ha spiegato l'ingegnere Amagoia Tellechea, "l'industria spaziale è sempre più alla ricerca di antenne più leggere perché questi aspetti riducono notevolmente i costi di lancio dei satelliti". Gli ultimi anni hanno visto significativi progressi in questo campo grazie allo sviluppo di varie tecnologie, come antenne basate su superfici parzialmente riflettenti (PRS) o antenne ultrasottili basate su metasuperfici (strutture artificiali progettate per visualizzare caratteristiche che non si trovano in natura).
Quindi nella sua tesi la ricercatrice ha utilizzato la tecnologia basata sul PRS per ottimizzare un'antenna per un satellite destinato al tracciamento, telemetria e controllo. Questo sistema è fondamentale per consentire il corretto funzionamento di altri satelliti, come, Per esempio, Sistemi GPS situati in un'orbita media a una distanza di circa 20, 000 km dalla Terra. "Le principali funzioni del tracciamento, i sistemi di telemetria e controllo sono legati al monitoraggio dei sottosistemi dei satelliti, come accendere e spegnere i motori, l'installazione di pannelli solari, ecc. Sono anche responsabili del controllo dei parametri orbitali dei satelliti e sovrintendono alla comunicazione con i centri di controllo sulla Terra per rilevare eventuali guasti e implementare soluzioni, " disse Tellechea, che ha scritto la sua tesi nell'Antenna Research Group del NUP/UPNA.
Un appartamento, leggero, soluzione conveniente
Il prototipo sviluppato con questa tecnologia è un piatto, leggero, soluzione economica composta da un piano di massa metallico con un elemento radiante al centro e una superficie riflettente sopra. Il design genera una cavità risonante che aumenta il guadagno. Questa antenna può essere utilizzata al posto di un'antenna molto più complessa, sistema convenzionale più ingombrante composto da 27 antenne patch.
Nella seconda parte della sua tesi l'autrice ha progettato un'antenna satellitare basata sulla tecnologia emergente della metasuperficie per applicazioni come TV, Internet o radar che operano sulla banda Ku (parte dello spettro elettromagnetico non visibile situata nella gamma di frequenze delle microonde). Il lavoro è stato condotto in collaborazione con il Gruppo Elettromagnetismo Applicato dell'Università di Siena, esperti nel campo delle metasuperfici, e ha incluso per la prima volta la modellazione teorica, i dettagli realizzativi e realizzativi di un'antenna metasuperficiale in grado di fornire una doppia polarizzazione circolare. Questo progetto finora inedito realizzato dall'ingegnere ha un'antenna metasuperficiale innovativa in grado di fornire diagrammi di radiazione con polarizzazione circolare sia destra che sinistra, garantendo così robustezza, comunicazioni versatili tra i satelliti e le stazioni terrestri.
L'antenna proposta comprende un materiale con conducibilità elettrica inferiore (nota come dielettrico), che ha permesso di ottenere una configurazione con uno spessore di un solo millimetro. La soluzione è stata validata sperimentalmente ed ha dimostrato di avere il potenziale per l'utilizzo in sostituzione di due diverse antenne attualmente utilizzate per applicazioni nella suddetta banda Ku. L'aggiunta di antenne di questo tipo ai sistemi satellitari costituisce un enorme risparmio per l'industria spaziale. Ecco perché le aziende nazionali e internazionali hanno mostrato grande interesse per soluzioni di questo tipo.
