Что такое антенна Beam Waveguide и почему ее используют станции дальней космической связи?

Обновления сети дальнего космоса NASA Spaceflight.com и новые антенны расширяют жизненно важные возможности связи :

Сеть Deep Space Network НАСА, обычно называемая DSN, приветствовала новую тарелку Deep Space Station 56 в своем семействе мощных наземных станций прослушивания по всему миру.

В настоящее время действующая 34-метровая антенна присоединяется к мадридскому комплексу связи в дальнем космосе, расположенному в 60 км к западу от Мадрида, Испания, в то время как другие антенны в сети проходят критические обновления.

и

Тем не менее, сеть показывает свой возраст, поскольку для обеспечения непрерывной работы необходимы обновления и реконструкция. Частью этой инициативы является недавнее добавление новой антенны Deep Space Station 56 (DSS-56) в мадридском комплексе.

«После длительного процесса ввода в эксплуатацию самая мощная 34-метровая антенна DSN теперь общается с нашим космическим кораблем», — сказал Брэдфорд Арнольд, руководитель проекта DSN в Лаборатории реактивного движения.

Новая антенна представляет собой тарелку Beam WaveGuide и прошла гораздо более сложный этап ввода в эксплуатацию, чем ее предшественники, из-за ее нового характера: это первая универсальная антенна, способная взаимодействовать со всеми миссиями / зондами, которые используют DSN.

Вопросы:

  1. Что такое антенна Beam Waveguide и почему ее используют станции дальней космической связи?
  2. В идеале все тарелки станций связи в дальнем космосе должны быть тарелками Beam WaveGuide, или есть ли преимущества в том, что некоторые из них являются более традиционными (например, облучающая антенна находится в первичном или вторичном фокусе)? Я думаю, что 70-метровые тарелки не относятся к типу Beam Waveguide.

Доказательства предшествующих исследований:

Том 4 серии DESCANSO : главы 7 и 8 «Большие антенны сети дальнего космоса» действительно подробно освещают эту тему, но ответ должен будет привести это к пункту 1, и я не смог найти доказательств информации для пункта 2.

Ответы (1)

https://en.wikipedia.org/wiki/Beam_waveguide_antenna

Статья в вики короткая, но я думаю, что она отвечает на вопрос.

Антенны без «лучевого волновода» не позволяют одновременно использовать разные приемники. Например, 70-метровые тарелки DSN не могут принимать Ka-диапазон, а только X-диапазон. Они потребуют длительной операции смены приемника.

Также приемники и передатчики могут потребовать интенсивного обслуживания, например, загрузки охладителя.

По сравнению с ними лучевой волновод может иметь Х, Ка и другие приемники, а сигнал «наводится» на конкретный приемник. Нет необходимости каждый раз устанавливать приемник. Апгрейд ресивера тоже можно сделать, не нарушая работы тарелки и других ресиверов, я полагаю (но доказательств этому не имею).

Таким образом, тарелки BWG более сложны, но имеют огромные эксплуатационные преимущества. Антенна должна быть спроектирована как BWG с самого начала, модернизация существующей антенны для BWG может быть невозможной или слишком сложной/дорогой.

Я вижу, у BWG есть дихроичные фильтры , которые могут посылать одну полосу на один набор электроники и в то же время другую полосу на другой набор. Тарелки длиной 70 м являются «устаревшими продуктами», и их нельзя легко модернизировать. Немного похоже: ответ на вопрос, почему Канберра могла слушать «Вояджер-2», но не разговаривать с ним? обсуждает проблемы изменения конфигурации 34-метровой антенны, это звучит уже сложно и было бы намного сложнее для 70-метровой антенны. Спасибо!
Это ESA, но он хорошо поддерживает ваш ответ youtu.be/Vd4Mg9WwcRE?t=146 Я скорректировал вопрос и удалил специфичность только для DSN, хотя я не думаю, что это значительно повлияет на ваш ответ. Если это действительно не стесняйтесь, дайте мне знать или откат.