Фото предоставлено: ESA-SJM Photography
Этот крошечный усилитель сигнала размером меньше клубничного семени был разработан Европейским космическим агентством, чтобы заполнить недостающее звено в современных технологиях и помочь сделать возможными будущие космические миссии по радиолокационному наблюдению и телекоммуникациям.
«Эта интегральная схема представляет собой малошумящий усилитель размером всего 1,8 x 0,9 мм», — объясняет инженер ESA по микроволновым технологиям Дэвид Куадрадо-Калле. «Малошумящий усилитель обеспечивает самые современные характеристики и призван усиливать очень слабые сигналы до приемлемого уровня».
В будущем его можно будет использовать как для радиолокационных миссий (где слабые сигналы представляют собой эхо-сигналы радара, которые прибор получает после того, как они отразятся от поверхности Земли и вернутся обратно на спутник), так и для телекоммуникационных миссий, где сигналы связи будут поступать с Земли. Спутники усиливают сигналы и отправляют их обратно на Землю для предоставления услуг широкополосного доступа или вещания.
«Усилитель был разработан отделом радиочастотного оборудования и технологий Европейского космического агентства и изготовлен из нитрида галлия на кремнии, что делает его значительно более устойчивым к сигналам высокой входной мощности, чем предыдущие конструкции. Чип был изготовлен в Европейском полупроводниковом центре (ранее MACOM OMMIC) во Франции».
В основу конструкции схемы легли требования запланированной миссии ЕКА, кандидата Earth Explorer под названием Wivern, которая должна была стать продолжением нынешней миссии по профилированию облаков с помощью радара EarthCARE, выполняемой ЕКА совместно с Японским агентством аэрокосмических исследований. (JAXA).
Wivern — сокращение от «Радар скорости ветра — нефоскоп» — обеспечит первые измерения ветра в облаках и осадках, а также предоставит профили дождя, снега и ледяной воды, чтобы улучшить прогнозирование опасных погодных условий и предоставить новую информацию о сильных штормах.
Для достижения этой цели Wivern будет использовать радиолокационные сигналы W-диапазона. На практике для этого потребуется передача мощности в тысячи ватт, и приемная цепь миссии должна будет выдерживать эти потери.
Диапазон W также имеет потенциал для будущей спутниковой связи с более высокой частотой и более широкой полосой пропускания.
Дэвид добавил: «Создание этого малошумящего усилителя было для нас захватывающей задачей, потому что, хотя такая работа обычно поручается европейской промышленности или университетам, в этом случае мы точно знали, что нам нужно, и у нас были необходимые навыки, чтобы достичь этого. Поскольку это был внутренний проект, у нас также была возможность продемонстрировать наши навыки проектирования чипов».
Функциональность малошумящего усилителя была проверена в VTT Millilab, внешней высокочастотной лаборатории ЕКА, и недавно сообщалось в журналах IEEE Microwave and Wireless Technology Letters.
Информация от: Европейским космическим агентством
