Espaço europeu escolhe um novo design de antenas de lentes

Como instrumentos ópticos, antenas para radar e comunicações podem usar lentes. O exemplo mais simples para muitos está pendurado na janela, na forma de uma “antena parabólica”. O formato da lente na antena pode ser muito difícil de resolver. Mas o mais impressionante é que nesta área há espaço para invenções elegantes.

Antena de lente de gota de água (ESA)

A Agência Espacial Européia informou que está se preparando para usar um novo design de antenas de lentes chamado “gota d’água” para comunicações e radares em espaçonaves. Essa antena de lente recebeu esse nome devido à semelhança da curvatura da superfície da lente com um respingo de água após uma queda na superfície espelhada do líquido: um respingo e círculos divergentes. A solução saiu não apenas elegante, mas também com muitas vantagens.
Argumenta-se que o formato da lente minimiza a perda de energia (dissipação do sinal), mantendo a diretividade estrita do sinal de rádio. Além disso, a lente é feita sem o uso de dielétricos na estrutura, por exemplo, na forma de plástico com metalização. Isso simplifica a produção e permite que você se livre de um fenômeno indesejável como a liberação de gases por um dielétrico no vácuo em órbita.

Antena de lente de gota d’água com placa de proteção montada (ESA)

Surpreendentemente, a antena da lente “gota d’água” foi inventada por dois engenheiros que estavam entediados na conferência. Este é o engenheiro da ESA Nelson Fonseca e engenheiro do Instituto Sueco de Tecnologia do KTH Royal Oscar Quevedo-Teruel. Durante o brainstorming, eles modernizaram a antena da lente Reinhart-Luneberg, conhecida desde os anos 40 do século passado, a fim de reduzir seu tamanho e peso sem perder seus parâmetros operacionais (diretividade, ganho, etc.).

Forma da antena da lente Reinhart-Luneberg

De fato, a nova antena da lente se tornou quatro vezes menor em perfil do que a estrutura original tomada como amostra. Além disso, quanto menor o comprimento de onda (maior frequência), menor a antena da lente. A amostra foi criada para operar com uma frequência de 30 GHz. Tal inovação será recebida com entusiasmo para instalação em pequenos satélites.
Empresas distantes do espaço também estão de olho na antena da lente – a “gota d’água”. A Ericsson pretende usar essas antenas para redes celulares de quinta geração. Por fim, carros autônomos também podem usar com eficiência antenas de lentes semelhantes como parte de sistemas de radar integrados.
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