РКС: Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки (АФАР)

2021: Создание интеллектуальной основы отечественных АФАР для космоса

20 сентября 2021 года компания «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») сообщила, что ее специалисты разработали приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки (АФАР) следующего поколения. Эта разработка станет основной интеллектуальной частью отечественных АФАР для космоса, увеличит скорость и качество информационного взаимодействия с бортовыми системами космических аппаратов.

Модули для АФАР с функцией перестройки фазы и амплитуды сверхвысокочастотного (СВЧ) сигнала предназначены для высокоскоростных радиолиний и передачи на Землю всевозможных данных от российских спутников – включая объемную информацию от целевой съемочной аппаратуры дистанционного зондирования Земли. Модули создаются на электронно-компонентной базе собственной разработки РКС по последним технологиям в космической электронике. При этом разработчики «на перспективу» учли требования к качеству, стойкости, габаритам, весу создаваемых элементов: например, размер плат фазирования в модуле не превышает 30х20 миллиметров. Так создается возможность их серийного применения в орбитальных группировках из малых космических аппаратов весом до 200 кг.

Компоненты модуля смонтированы на СВЧ-платах, создаваемых в РКС на основе технологии LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) – низкотемпературной совместно обжигаемой керамики. Материалы, набор и компоновка элементов модуля подобраны таким образом, чтобы при низком энергопотреблении он обеспечивал бесперебойную работу излучателей – микрополосковых антенн, которые при передаче и приеме сигналов будут непрерывно подвергаться воздействию жестких условий открытого космоса. Конструкция АФАР предполагает монтаж 144 таких излучателей, масса всей антенны в сборе едва превысит 15 килограммов, энергопотребление составит всего 140 ватт.

«Наличие у России аппаратов с АФАР позволит отказаться от «классических» антенн с механическими приводами и перейти к формированию направленности антенны с помощью электронной перестройки, придавая тем самым принципиально иные качества нашим спутникам. Кроме того, созданные модули для фазированной решетки удвоят скорость сканирования и получения данных, обеспечат стабильность передачи информации с Земли. Мы стремимся к тому, чтобы данная разработка существенно снижала габариты, массу и энергозатраты на формирование и прием сигналов при надежности и высоком качестве российской аппаратуры космического назначения», - говорит заместитель руководителя отдела по разработке бортовых АФАР РКС Михаил Моисеев.

Создание высокоскоростных радиолиний для космических аппаратов является эксклюзивной компетенцией РКС. От их пропускной способности и качества работы всех составных элементов, включая АФАР, в конечном итоге зависят объемы и скорость передачи данных от целевой аппаратуры спутника. Ожидается, что применение созданных приемо-передающих модулей позволит увеличить скорость до 2400 Мбит/с – это примерно в два раза выше, чем в нынешних спутниках.Витрина данных НОТА ВИЗОР для налогового мониторинга

Унификация аппаратуры космического назначения является одним из приоритетов для специалистов РКС, поэтому данная разработка универсальна. Предполагается, что РКС при минимальной доработке сможет применять ее в АФАР следующих поколений. Высокие технические характеристики и качество при больших объемах передаваемой информации и применение универсальных решений на широкой линейке космических аппаратов сокращает финансовые затраты на создание следующих спутников.

Космос и спутниковые системы