Návrh antén pro satelity třídy CubeSat

Bc. Jiří KOVÁŘ

Diplomová práce

Antenna design for CubeSat class satellites

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá rozborem aktuálně dostupných, či navrhovaných antén pro malé satelity CubeSat, od nejjednodušších monopólových a dipólových antén v nižších frekvenčních pásmech až po sofistikovanější antény na principech reflektorových polí a fázovaných anténních řad. Dále Dále se zato práce zabývá návrhem jednoduchých standardně používaných flíčkových antén pracujících v S pásmu a X pásmu. Tyto návrhy byly simulovány v prostředí CST Studio Suite. Pro výrobu a experimentální ověření návrhu bylo vybráno flíčkové anténní pole 2 x 2 prvků v pásmu X. Důvodem výběru byla univerzálnost možného použité takovéto antény, která může sloužit jako anténa se středním ziskem pro záložní komunikaci, nebo jako základní prvek větších fázovaných anténních řad, či jako budící element pro vysokoziskové planární reflektorové antény. Vyrobená anténa vykazovala velkou shodu parametrů s modely v CST Studio Suite, včetně dobrého impedančního přizpůsobení, šířky pásma a směrovosti.

Abstract:

This thesis analyzes currently available and proposed antennas for small CubeSat satellites, ranging from the simplest monopole and dipole antennas in lower frequency bands to more sophisticated antennas based on reflector arrays and phased array principles. Additionally, the thesis covers the design of simple, commonly used patch antennas operating in the S-band and X-band. These designs were simulated using CST Studio Suite. A 2x2 element patch antenna array in the X-band was selected for manufacturing and experimental verification. The selection was based on the versatility of this type of antenna, which can serve as a medium-gain antenna for backup communication, a basic element for larger phased antenna arrays, or a feed element for high-gain planar reflector antennas. The manufactured antenna demonstrated a high degree of parameter agreement with the models in CST Studio Suite, including good impedance matching, bandwidth, and directivity.

Klíčová slova

CubeSat, flíčková anténa, anténní pole, CST Microwave Studio.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 5. 2024

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Ivo Veřtát, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta elektrotechnická

Magisterský studijní program / obor:
Elektronika a informační technologie / Informační a komunikační technologie