Platzwunder Reflect-Array-Antenne

Kleinsatelliten eröffnen neue Möglichkeiten für flexible Raumfahrtmissionen, senken Kosten und verkürzen Entwicklungszyklen. Gleichzeitig stellen sie ganz eigene Anforderungen an Kommunikationssysteme. Denn Größe, Gewicht und Stromverbrauch sind an Bord stark limitiert. Viele herkömmliche Antennenkonzepte lassen sich unter diesen Bedingungen nur schwer realisieren.

Mechanisch ausrichtbare Parabolantennen haben sich zwar durch ihre hohe Verstärkung bewährt, erweisen sich jedoch auf kleinen Plattformen häufig als zu schwer und sperrig. Auch aktive Phased-Array-Antennen mit vollintegrierter Signalverarbeitung bieten enorme Flexibilität und hohe Datenraten, benötigen dafür aber mehr Energie und erhöhen die Systemkomplexität. Und nicht jede Mission verlangt dieses Maß an Steuerbarkeit und Leistung, sondern einen Kompromiss aus Aufwand, Systemlast und Verstärkung.

Unsere Reflect-Array-Antenne schließt geschickt die Lücke zwischen klassischer Reflektortechnik und komplexen Mehrstrahlsystemen. Sie erzeugt eine gerichtete Abstrahlung über eine flache, elektronisch abstimmbare Reflektorfläche ganz ohne mechanische Bewegung und ohne aufwendige HF-Sendeelektronik. Das Ergebnis ist eine besonders kompakte, energieeffiziente Lösung, ideal für CubeSats, Nano-Satelliten und andere platzkritische Anwendungen. 

Die Reflect-Array-Antenne nutzt eine passive, rekonfigurierbare Reflekorfläche zur gezielten Strahlformung und unterscheidet sich damit grundlegend von klassischen Phased-Array-Systemen, bei denen jedes Element aktiv sendet oder empfängt. Die planare Oberfläche besteht aus 12 x 12 steuerbaren Patch-Elementen, die ein eingestrahltes Signal reflektieren und durch gezielte Phasenverzögerung zu einem fokussierten Strahl formen. Funktional entspricht das einem Parabolreflektor, umgesetzt in einer flachen, gewichtsoptimierten Struktur.

Ein zentraler Antennenstrahler beleuchtet die Reflektorfläche, während die Phasensteuerung über integrierte, elektronisch schaltbare Komponenten erfolgt. So lässt sich der Abstrahlwinkel flexibel anpassen, etwa zur dynamischen Nachführung bei bewegten Zielen wie Bodenstationen oder benachbarten Satelliten.