Fabricants d'antennes SATCOM pour véhicules, navires et aéronefs militaires, y compris les fournisseurs d'antennes satellites militaires portables pour les communications SATCOM en mouvement
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Les antennes de communication par satellite sont disponibles en plusieurs formes et tailles. Parallèlement, les réseaux à balayage électronique actif s’imposent de plus en plus dans le domaine des communications par satellite.
Antenne NANTENNA UHF TacSat pour les communications tactiques par satellite UHF
La conception des antennes est un sujet très vaste au sein de la communauté des radiofréquences (RF). Les antennes de communications par satellite (SATCOM) sont utilisées pour envoyer et recevoir des signaux radio vers et depuis les satellites de communication. Ces antennes équipent les téléports, également appelés stations terrestres. Les téléports sont des installations dédiées qui gèrent le trafic radio vers et depuis les satellites. Les antennes SATCOM équipent également les terminaux de communications par satellite. Ces terminaux peuvent être utilisés par des particuliers pour les communications SATCOM et sont souvent facilement transportables.
Les terminaux SATCOM équipent également des véhicules, des navires et des aéronefs, et sont utilisés dans des quartiers généraux déployés ou dans des installations militaires fixes.
Système SATCOM Aspire 400 de Honeywell
À un niveau élémentaire, une antenne de terminal SATCOM doit être capable de gérer les fréquences de la liaison de communication par satellite que ce terminal dessert. La plupart des communications SATCOM transitent par huit bandes de fréquences radio (RF) distinctes s’étendant de 240 mégahertz (MHz) à 40 gigahertz (GHz). Il existe autant de bandes passantes SATCOM car il n’existe pas de fréquence unique et idéale utilisable pour toutes les communications par satellite.
Chaque bande passante SATCOM présente ses propres avantages et inconvénients. Par exemple, les transmissions RF transitant sur certaines bandes passantes sont relativement peu affectées par les contaminants atmosphériques tels que la pluie ou la neige. Cependant, ces transmissions peuvent transporter moins de données que d’autres bandes passantes.
Les particules d’eau présentes dans l’atmosphère peuvent affecter les fréquences radio supérieures à onze gigahertz. Connu sous le nom d’« atténuation due à la pluie », ce phénomène peut entraîner l’absorption d’une partie de l’énergie du signal RF par les précipitations à ces fréquences. L’atténuation due à la pluie peut réduire la puissance, et potentiellement la portée, des transmissions SATCOM. Cela s’explique par le fait que la taille des particules est comparable aux longueurs d’onde des fréquences de onze gigahertz et au-delà. D’autres fréquences SATCOM, en particulier celles inférieures à onze gigahertz, ne sont pas affectées par l’atténuation due à la pluie, mais nécessitent de grandes antennes.
Une règle empirique pour la conception des antennes paraboliques SATCOM est que plus l’antenne est grande, plus les signaux qu’elle reçoit sont faibles. Du fait de leur position dans l’espace, certains satellites, en particulier ceux en orbite géostationnaire, peuvent se trouver entre 35 786 kilomètres (22 236 miles) et 42 164 km (26 199 miles) au-dessus de la Terre. La puissance que les satellites peuvent consacrer à une transmission est limitée. Un satellite dispose d’un espace fini pour accueillir les générateurs et les panneaux solaires nécessaires à la production d’électricité, tout en restant raisonnablement économique à lancer. Ce compromis signifie que les signaux SATCOM peuvent être très faibles lorsqu’ils atteignent la Terre.
Une antenne de terminal SATCOM doit capter des signaux faibles malgré le bruit électromagnétique ambiant sur Terre et dans l’espace. Cette exigence s’apparente à la capacité d’entendre quelqu’un chuchoter à distance dans une pièce bruyante.
Un autre aspect important concerne l’endroit où le terminal, et donc l’antenne, sera utilisé. Si le terminal SATCOM doit être utilisé par des troupes à pied, il doit être hautement portable. La réduction de la taille, du poids et de la consommation d’énergie (SWAP) est essentielle et concerne autant la conception de l’antenne que le reste du terminal.
Le maintien de la consommation d’énergie dans des limites acceptables est un autre aspect important. Les soldats peuvent être limités en termes de batteries, de systèmes d’énergie solaire ou de générateurs qu’ils peuvent emporter avec eux lorsqu’ils se déplacent à pied.
La réduction des paramètres SWAP est également un facteur à prendre en compte pour les antennes satellitaires embarquées sur des véhicules, des navires et des aéronefs. Bien que les navires de guerre, certains véhicules militaires et les aéronefs puissent paraître imposants, l’espace disponible sur toute plateforme est limité, quelle que soit la taille de l’antenne. Le poids et la consommation d’énergie doivent également être soigneusement pris en compte. Une fois encore, cela influencera la conception de l’antenne d’un terminal SATCOM, parallèlement aux critères de performance mentionnés ci-dessus.
Les sites fixes peuvent se soucier moins des considérations SWAP relatives aux antennes SATCOM. Si les terminaux sont des installations permanentes ou semi-permanentes, les contraintes liées au SWAP peuvent être moins pressantes. Néanmoins, le SWAP restera un facteur à prendre en compte pour les terminaux déployés dans des installations telles que les quartiers généraux de campagne. Les terminaux SATCOM peuvent devoir être acheminés vers et depuis le théâtre d’opérations par camion, train, navire ou avion. Pour cette raison, il peut être impératif que le terminal et son antenne puissent être logés sur une remorque ou dans un conteneur d’expédition standard.
Une tendance se dessine dans le domaine des communications par satellite avec l’adoption d’antennes à balayage électronique actif (AESA) pour équiper les terminaux SATCOM.
Les antennes AESA peuvent être configurées sous forme de panneaux plats pouvant facilement être installés sur la surface d’un navire, d’un avion ou d’un véhicule. De telles antennes intègrent également l’ensemble de leur électronique de fond de panier dans une seule unité, ce qui contribue à réduire les contraintes de taille et de poids.
Un autre avantage réside dans le fait que l’antenne oriente électroniquement son signal de transmission vers le satellite. Cela évite d’avoir à déplacer physiquement l’antenne, à condition qu’elle soit orientée dans la direction générale du satellite. À l’instar de ce que les antennes AESA ont accompli dans le domaine des radars, ces antennes pourraient être de plus en plus utilisées pour soutenir les communications par satellite à l’avenir.
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