एलईओ उपग्रह और एयरोस्पेस के लिए उन्नत आरएफ और माइक्रोवेव समाधान
अति विश्वसनीय, हल्के और तापमान-स्थिर घटकों के साथ अगली पीढ़ी के नक्षत्रों को सशक्त बनाना
उद्योग परिदृश्य और प्रमुख समस्याएं
नए अंतरिक्ष युग के आगमन ने निम्न पृथ्वी कक्षा (एलईओ) उपग्रह समूहों में अभूतपूर्व उछाल ला दिया है। हालाँकि,जटिल अंतरिक्ष वातावरणयह इंजीनियरिंग के लिहाज से बेहद चुनौतीपूर्ण है। स्थलीय दूरसंचार के विपरीत, अंतरिक्ष और उपग्रह अनुप्रयोग तीव्र ब्रह्मांडीय विकिरण, परमाणु ऑक्सीजन क्षरण और प्रक्षेपण चरण के दौरान गंभीर यांत्रिक तनाव से ग्रस्त निर्वात में काम करते हैं।
आरएफ और माइक्रोवेव निष्क्रिय घटकों के लिए, ये चरम पर्यावरणीय परिस्थितियाँ कठोर परिचालन आवश्यकताओं को निर्धारित करती हैं। इंजीनियर लगातार सामग्रियों की भौतिक सीमाओं से जूझ रहे हैं। मुख्य समस्याएँ न्यूनतम नुकसान पहुँचाने की परम आवश्यकता के इर्द-गिर्द घूमती हैं।उपकरणों का वजन और आयतनविद्युत प्रदर्शन में कोई कमी किए बिना। कक्षा में रखा गया प्रत्येक अतिरिक्त ग्राम ईंधन की आवश्यकता और समग्र मिशन लागत को तेजी से बढ़ाता है।
इसके अलावा, एलईओ उपग्रह लगभग हर 90 मिनट में पृथ्वी की परिक्रमा करते हैं, और सीधे सौर विकिरण की भीषण गर्मी और पृथ्वी की छाया के जमा देने वाले अंधेरे के बीच तेजी से बदलते रहते हैं। इससे एक ऐसा वातावरण बनता है जहां घटकों को पूर्ण आवृत्ति स्थिरता और संरचनात्मक अखंडता बनाए रखनी चाहिए।तापमान में अत्यधिक उतार-चढ़ाव.
महत्वपूर्ण पर्यावरणीय तनाव कारक
✦उच्च कंपन प्रक्षेपण प्रोफाइल:लिफ्टऑफ के दौरान घटकों को तीव्र ध्वनिक और यांत्रिक झटकों को सहन करने में सक्षम होना चाहिए।
✦निर्वात उत्सर्जन:सामग्रियों से ऐसे वाष्पशील यौगिकों का उत्सर्जन नहीं होना चाहिए जो संवेदनशील ऑप्टिकल या आरएफ सतहों पर संघनित हो सकें।
✦ऊष्मीय चक्रण थकान:तेजी से विस्तार और संकुचन के कारण सोल्डर जोड़ों और वेवगाइड संरचनाओं में सूक्ष्म दरारें उत्पन्न हो जाती हैं।
एयरोस्पेस आरएफ में प्रमुख चुनौतियाँ
SWaP की चरम सीमाएँ
आधुनिक उपग्रह पेलोड डिज़ाइन में, SWaP (आकार, भार और शक्ति) सर्वोपरि मापदंड है। किसी पेलोड को कक्षा में प्रक्षेपित करना अत्यंत महंगा होता है, जिसकी लागत अक्सर प्रति किलोग्राम हजारों डॉलर तक पहुँच जाती है। पारंपरिक RF घटक, विशेष रूप से उच्च-शक्ति वाले फ़िल्टर, मल्टीप्लेक्सर और आइसोलेटर, विद्युत प्रदर्शन और Q-कारक को बनाए रखने के लिए आमतौर पर भारी पीतल या मोटे एल्यूमीनियम से निर्मित होते हैं।
चुनौती इन निष्क्रिय घटकों को इस प्रकार से इंजीनियर करने में है कि वे उच्च आरएफ पावर स्तरों को संभालने की क्षमता से समझौता किए बिना माइक्रो और नैनो-उपग्रहों के सख्त वजन प्रतिबंधों को पूरा कर सकें। लघुकरण अक्सर इंसर्शन लॉस और ऊष्मा अपव्यय संबंधी समस्याओं को बढ़ा देता है, जिससे एक जटिल इंजीनियरिंग विरोधाभास उत्पन्न होता है जिसे हल करने के लिए नवीन सामग्री विज्ञान और उन्नत विद्युत चुम्बकीय सिमुलेशन की आवश्यकता होती है।
तापमान में भारी उतार-चढ़ाव (-55°C से +125°C तक)
पृथ्वी की निचली सीमा (LEO) में उपग्रहों को अत्यधिक कठोर तापीय वातावरण का सामना करना पड़ता है। अपनी परिक्रमा के दौरान, उन्हें सीधे, बिना छने सौर विकिरण का सामना करना पड़ता है, जिससे सतह का तापमान तेजी से बढ़ जाता है, और उसके तुरंत बाद ग्रहण के दौरान अत्यधिक ठंड पड़ जाती है। इसके परिणामस्वरूप, उन्हें -55°C से +125°C तक के परिचालन तापमान की आवश्यकता होती है।
आरएफ फिल्टर और कैविटी रेज़ोनेटर के मामले में, अगर इनका सही प्रबंधन न किया जाए तो ये बेहद खतरनाक साबित हो सकते हैं। धातुएं तापमान में बदलाव के साथ फैलती और सिकुड़ती हैं। कैविटी फिल्टर के भौतिक आयामों में सूक्ष्म परिवर्तन भी इसकी केंद्र आवृत्ति को बदल सकता है, जिससे सिग्नल की गुणवत्ता में गिरावट, आस-पास के चैनलों में व्यवधान या संचार लिंक का पूरी तरह से टूट जाना जैसी समस्याएं हो सकती हैं। इस 180 डिग्री के तापमान अंतर में विद्युत स्थिरता बनाए रखना एयरोस्पेस आरएफ इंजीनियरिंग की सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक है।
हमारे अत्याधुनिक समाधान
आरएफ/माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी में दशकों के अनुसंधान एवं विकास के माध्यम से, लीडर माइक्रोवेव ने अंतरिक्ष तैनाती की कठोर वास्तविकताओं को दूर करने के लिए विशेष रूप से तैयार की गई मालिकाना विनिर्माण तकनीकों को विकसित किया है।
हल्के वेवगाइड और कैविटी फिल्टर
हम अपने अंतरिक्ष-स्तरीय फिल्टरों के निर्माण के लिए उन्नत पतली दीवार वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं और विशेष मिश्रित सामग्रियों का उपयोग करते हैं। सटीक सीएनसी मशीनिंग और संरचनात्मक अनुकूलन का उपयोग करके, हम संरचनात्मक कठोरता को बनाए रखते हुए अनावश्यक भार को कम करते हैं।
परिणाम: पारंपरिक डिजाइनों की तुलना में वजन में 30% से अधिक की भारी कमी, जिसका सीधा असर लॉन्च लागत में कमी पर पड़ता है।
अद्वितीय तापमान स्थिरता
-55°C से +125°C तक के तापमान में होने वाले उतार-चढ़ाव से निपटने के लिए, हमारे इंजीनियर विशेष तापमान क्षतिपूर्ति तकनीकों का उपयोग करते हैं। इसमें इन्वार (निकेल-लोहा मिश्र धातु जिसका तापीय विस्तार गुणांक असाधारण रूप से कम होता है) का उपयोग और द्विधात्विक संरचनात्मक डिज़ाइन शामिल हैं जो तापमान में परिवर्तन होने पर स्वतः समायोजित हो जाते हैं।
परिणाम: असाधारण आवृत्ति स्थिरता, जो 2ppm/°C से कम की आवृत्ति विचलन सुनिश्चित करती है, जिससे आपके सिग्नल लक्ष्य पर पूरी तरह से स्थिर रहते हैं।
उच्च विश्वसनीयता वाले कक्षीय लिंक
यदि सिस्टम कक्षा में विफल हो जाता है तो लागत में कटौती का कोई अर्थ नहीं रह जाता। हमारे एयरोस्पेस घटकों का कठोर बहु-विस्तार विश्लेषण, थर्मल वैक्यूम (टीवीएसी) परीक्षण और कंपन स्क्रीनिंग की जाती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे प्रक्षेपण के दौरान सुरक्षित रहें और पूरे मिशन के दौरान त्रुटिहीन रूप से कार्य करें।
परिणाम: कक्षा में दीर्घकालिक संचार लिंक की विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हुए उपग्रह प्रक्षेपण पेलोड लागत को प्रभावी ढंग से कम करना।
