Resumen

En los últimos años, el mercado de desarrollo de nanosatélites de bajo coste ha crecido considerablemente. Esto ha sido posible gracias a la disponibilidad de vectores de lanzamiento de bajo coste y al uso de "componentes comerciales disponibles" (COTS). La estandarización del diseño de los satélites también ha contribuido en gran medida a fomentar la reutilización de subsistemas en varias misiones espaciales. Esto ha creado numerosas oportunidades para que las pequeñas empresas y universidades desarrollen sus propios nanosatélites o subsistemas satelitales. La mayoría de los componentes COTS no suelen estar cualificados para el espacio. Para que funcionen y resistan el duro entorno espacial, necesitan un esfuerzo adicional en el rediseño e implementación de los circuitos. Además, si se adopta el concepto de modularidad y el método de reutilización del diseño, el coste global de las pruebas y del desarrollo no recurrente puede reducirse considerablemente. Esto también puede ayudar a minimizar los tiempos de prueba del subsistema. El diseño del front-end de RF que se presenta en este documento también se considera una de las opciones mejores y factibles basadas en el enfoque anterior. Consiste en un transceptor de banda S totalmente implementado con componentes COTS. En la cadena de transmisión, está compuesta por la red de adaptación de RF CC2510 de transmisión y un amplificador de potencia (PA) con una potencia de salida de RF de hasta 33 dBm que se conecta a una antena mediante dos conmutadores de RF. La cadena de recepción parte de la antena que se conecta a través de dos conmutadores de RF al amplificador de bajo ruido (LNA) que a su vez se conecta al CC2510 de recepción a través de la red de adaptación de RF. La sensibilidad del receptor es de -100 dBm. Se trata de un sistema semidúplex que utiliza la misma antena para transmitir y recibir. Las cadenas del receptor y del transmisor están aisladas juntas utilizando dos conmutadores de RF que juntos proporcionan un aislamiento de hasta 90 dB a 2,4 GHz. El concepto que subyace al uso de dos conmutadores de RF es proporcionar un mejor aislamiento de la cadena de transmisión al LNA. La red de adaptación del CC2510 se ha diseñado de forma simétrica para evitar cualquier retraso. Todos los COTS de RF utilizados se han seleccionado de acuerdo con los requisitos del presupuesto del enlace. El LNA, el PA y los conmutadores de RF se han probado individualmente para comprobar su conformidad. Los componentes pasivos utilizados en el diseño global de la red de adaptación se han elegido en función de las dimensiones mínimas, el menor comportamiento parasitario y la garantía de una adaptación óptima de RF. Además, los COTS de RF utilizados no son CMOS, lo que los hace más robustos frente a las radiaciones espaciales asociadas al entorno LEO y les permite proporcionar una velocidad de datos de radiocomunicación de hasta 500 kbps tanto en el enlace ascendente como en el descendente. Los espacios vacíos de la placa de circuito impreso implementada están blindados con un plano de tierra parcial para evitar las interferencias de RF.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:conmutador rf, red de adaptación rf, componentes cot, cot rf, cadena de transmisión, vector de lanzamiento de costes, base de mínimos, potencia de salida rf, adaptación rf cc2510, entorno espacial adverso
• Keywords:rf switch, rf matching network, cot components, rf cot, transmit chain, cost launch vector, basis of minimum, rf output power, cc2510 rf matching, harsh space environment