Produttori di antenne SATCOM per veicoli militari, navi e aerei, compresi i fornitori di antenne satellitari militari portatili per SATCOM in movimento
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Le antenne per comunicazioni satellitari sono disponibili in diverse forme e dimensioni. Nel frattempo, gli array a scansione elettronica attiva stanno acquisendo sempre più importanza nel settore delle comunicazioni satellitari.
Antenna NANTENNA UHF TacSat per comunicazioni satellitari tattiche in banda UHF
La progettazione delle antenne è un argomento di grande rilevanza all’interno della comunità delle radiofrequenze (RF). Le antenne per le comunicazioni satellitari (SATCOM) vengono utilizzate per inviare e ricevere traffico radio da e verso i satelliti di comunicazione. Queste antenne equipaggiano i teleporti, noti anche come stazioni terrestri. I teleporti sono strutture dedicate alla gestione del traffico radio da e verso i satelliti. Le antenne SATCOM equipaggiano anche i terminali di comunicazione satellitare. Questi terminali possono essere utilizzati da privati per le comunicazioni SATCOM e sono spesso facilmente trasportabili.
I terminali SATCOM equipaggiano anche veicoli, navi e aeromobili e vengono utilizzati presso i quartier generali dispiegati o nelle installazioni militari fisse.
Sistema SATCOM Aspire 400 di Honeywell
A livello base, un’antenna terminale SATCOM deve essere in grado di gestire le frequenze del collegamento di comunicazione satellitare a cui il terminale fa da tramite. La maggior parte delle comunicazioni SATCOM viaggia su otto bande di frequenza radio (RF) distinte che vanno da 240 megahertz (MHz) a 40 gigahertz (GHz). Esistono così tante larghezze di banda SATCOM perché non esiste un’unica frequenza ideale utilizzabile per tutte le comunicazioni satellitari.
Ogni larghezza di banda SATCOM presenta vantaggi e svantaggi specifici. Ad esempio, le trasmissioni RF che viaggano su alcune larghezze di banda sono relativamente poco influenzate da contaminanti atmosferici come la pioggia o la neve. Tuttavia, queste trasmissioni possono trasportare meno dati rispetto ad altre larghezze di banda.
Le particelle d’acqua presenti nell’atmosfera possono influenzare le frequenze radio superiori agli undici gigahertz. Conosciuto come “attenuazione da pioggia”, questo fenomeno può far sì che le precipitazioni assorbano parte dell’energia del segnale RF a queste frequenze. Il rain fade può ridurre la potenza e, potenzialmente, la portata delle trasmissioni SATCOM. Ciò è dovuto al fatto che la dimensione delle particelle è paragonabile alle lunghezze d’onda delle frequenze di undici gigahertz e superiori. Altre frequenze SATCOM, in particolare quelle inferiori a undici gigahertz, non sono influenzate dal rain fade, ma richiedono antenne di grandi dimensioni.
Una regola empirica per la progettazione delle antenne paraboliche SATCOM è che più grande è la parabola, più deboli sono i segnali che essa riceve. Poiché si trovano nello spazio, alcuni satelliti, in particolare quelli in orbita geostazionaria, possono trovarsi a un’altezza compresa tra 35.786 chilometri (22.236 miglia) e 42.164 km (26.199 miglia) sopra la Terra. I satelliti hanno una potenza di trasmissione limitata. Un satellite dispone di uno spazio limitato per ospitare i generatori e i pannelli solari necessari a produrre elettricità, pur rimanendo ragionevolmente economico da lanciare. Questo compromesso implica che i segnali SATCOM possano risultare molto deboli quando raggiungono la Terra.
Un’antenna terminale SATCOM deve ricevere segnali deboli nonostante il rumore elettromagnetico prevalente sulla Terra e nello spazio. Questo requisito è paragonabile alla capacità di sentire qualcuno sussurrare a distanza in una stanza rumorosa.
Un’altra considerazione importante riguarda il luogo in cui verrà utilizzato il terminale e, di conseguenza, l’antenna. Se il terminale SATCOM deve essere impiegato da truppe appiedate, deve essere altamente portatile. La riduzione di dimensioni, peso e potenza (SWAP) è fondamentale e riguarda la progettazione dell’antenna tanto quanto il resto del terminale.
Mantenere il consumo energetico entro parametri accettabili è un’altra considerazione importante. I soldati possono avere limitazioni in termini di batterie, sistemi di energia solare o generatori che possono portare con sé quando si spostano a piedi.
La riduzione SWAP è una considerazione importante anche per le antenne satellitari su veicoli, navi e velivoli. Sebbene le navi da guerra, alcuni veicoli militari e gli aerei possano sembrare di grandi dimensioni, lo spazio disponibile su qualsiasi piattaforma è limitato, indipendentemente dalle dimensioni dell’antenna. Anche il peso e il consumo energetico devono essere valutati con attenzione. Ancora una volta, ciò influenzerà la progettazione dell’antenna di un terminale SATCOM, oltre ai criteri di prestazione menzionati sopra.
I siti fissi potrebbero dover prestare meno attenzione alle considerazioni SWAP relative alle antenne SATCOM. Se i terminali sono installazioni permanenti o semipermanenti, i vincoli relativi a SWAP potrebbero essere meno pressanti. Ciononostante, SWAP sarà un fattore da considerare per i terminali presso strutture dispiegate come i quartier generali sul campo. I terminali SATCOM potrebbero dover essere trasportati dentro e fuori dal teatro operativo tramite camion, ferrovia, nave o aereo. Per questo motivo, potrebbe essere indispensabile che il terminale e la sua antenna possano essere alloggiati su un rimorchio o in un container di spedizione standard.
Si osserva una tendenza nel settore delle comunicazioni satellitari verso l’adozione di antenne AESA (Active Electronically Scanned Array) per equipaggiare i terminali SATCOM.
Le antenne AESA possono essere configurate come pannelli piatti che si adattano facilmente alle superfici di navi, aerei o veicoli. Tali antenne hanno inoltre tutta l’elettronica di back-end racchiusa in un’unica unità, contribuendo a ridurre i requisiti di ingombro e peso.
Un altro vantaggio è che l’antenna punta elettronicamente il proprio segnale di trasmissione verso il satellite. Ciò evita di dover spostare fisicamente l’antenna, a condizione che sia orientata verso la direzione generale del satellite. Proprio come è avvenuto per le AESA nel settore dei radar, queste antenne potrebbero essere sempre più utilizzate per supportare le SATCOM in futuro.
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