Billede af den færdige antenne og Spændinger i rammen ved en acceleration på 100G (100 gange tyngdekraften) i tværgående retning

Ny ESA standard valideringsantenne udviklet med eksperthjælp fra DTU

mandag 19 okt 15
|

Kontakt

Kim Branner
Head of Section
DTU Wind
23 65 32 70

Når satellitter bliver sendt ud i rummet, skal de ofte sende data og billeder tilbage til jorden fra fjerne planeter som fx Pluto. Dette gøres ved hjælp af antenner. Derfor er det yderst vigtigt at teste at de virker inden de bliver sendt ud i rummet.

Den nye antenne, som blandt andet er udviklet med støtte og viden fra DTU Vindenergi og DTU Elektro, er en reference eller validringsantenne med en unik og ekstrem stor stabilitet, designet til at måle i nye højfrekvente frekvensområder. DTU Vindeenergi har designet antennens ramme, DTU Elektro antennens fødehorn, og det danske firma TICRA har beregnet hvordan reflektoren skal se ud. DTU Vindenergi har fremstillet ramme og reflektor med DTU Nutech mekaniske værksted og House of Composites ApS som underleverandører, mens fødehornet er fremstillet af DTU Elektro. Fødehornet består af fire separate, men integrerede horn og kan dermed anvendes over fire vidt forskellige frekvensbånd.

Som eksempel på antennens ekstreme stabilitet, kan nævnes at rammen kun må rykke sig nogle få tusindedele af en millimeter. Til sammenligning ville det sige at en vindmøllevinge på 40 meter kun måtte bevæge sig en halv millimeter. De højfrekvente bølger er meget korte med meget kort afstand mellem bølgedale og bølgetoppe. Ved målinger må bølgerne ikke forskyde sig meget, så jo kortere bølgerne er, jo finere skal instrumentet være for at måle korrekt.

En anden kvalitet ved antennen er, at den kan vendes og drejes på alle leder og kanter uden at blive deformeret af tyngdekræften. Det var en udfordring for forskerne at finde de helt rigtige materialer til at modstå deformation. Materialevalget faldt på kulfiber, fordi de er meget stive også termisk stabile, altså ændre de sig ikke på grund af temperatursvingninger.  En speciel metallegering INVAR med meget nikkel er blevet anvendt, fordi legeringen er termisk stabil og heller ikke deformere ved temperatursvingninger.

Når antennen bliver afprøvet i en testfacilitet i et radiodødt rum på DTU og ligeledes i en sammenlignelig facilitet på ESA, skal måleresultaterne give de samme resultater i begge laboratorier. Variationer kan tyde på at målemetoderne skal genovervejes eller testfaciliteten skal kalibreres eller optimeres.

Antennen blev præsenteret ved en ESA-konference i begyndelse af oktober. ESA er rigtig glade for resultatet af den nye antenne med de nye frekvensområder, og den skal anvendes mange steder rundt omkring i verden. På konferencen fik antennen ros for sit ’danske design’.

Deltagere ved ESA Konferencen betragter den nye ESA antenne  
Deltagere ved ESA Konferencen betragter den nye antenne.