Как были настроены более 100 антенн вокруг Telstar 1 и 2?

Telstar 1 и 2 продемонстрировали маршрутизацию телефонной, телевизионной и других видов связи между континентами.

Страницы Смитсоновского музея авиации и космонавтики ниже содержат изображения спутников. На них показаны два ряда не очень направленных антенн, которые полностью окружают «экватор» сферического спутника и направлены радиально наружу по полному кругу.

По моим оценкам, имеется около 42 больших антенн и 64 меньших.

Вопрос: Как все из более чем 100 антенн, распределенных по этим двум кольцам, были сконфигурированы для приема и передачи сигналов, поскольку в любое время половина из большинства из них не будет указывать на США или Европу?

введите описание изображения здесь

На этой иллюстрации 1962 года показаны основные компоненты экспериментального спутника связи Bell Systems.

Источник: Страница Смитсоновского музея авиации и космонавтики Спутниковые компоненты.


введите описание изображения здесь

Резервный космический корабль для Telstar, первого в мире активного спутника связи. Telstar 1 начал эру международного телевидения в прямом эфире. После запуска 10 июля 1962 года он транслировал телевизионные изображения между США, Францией и Англией.

Источник: вырезано со страницы Смитсоновского музея авиации и космонавтики Telstar.

Ответы (1)

Telstar 1 нес один транспондер с восходящей линией связи 6390 МГц и нисходящей линией связи 4170 МГц.

Все 72 порта в кольце с малой апертурой были объединены вместе, чтобы создать единую приемную антенну с тороидальной диаграммой направленности, которая простиралась на 30 градусов выше / ниже экватора спутника, но имела даже усиление при вращении спутника.

48 портов в кольце с большей апертурой работали одинаково для передачи.

Общий энергетический бюджет был удивительно незначительным. Солнечные элементы обеспечивали только 14 Вт, питая ЛБВ мощностью 3 Вт. Не было сил (и, вероятно, не было бюджета по весу), чтобы сделать что-либо, кроме как сделать антенны из пассивно комбинированных портов во времена, когда еще не было СВЧ-полупроводниковых усилителей. Спутник должен был быть стабилизирован по вращению (с пассивным конусным демпфером), и не было возможности нацелить антенну с более высоким коэффициентом усиления.

введите описание изображения здесь

Источник: « Общее описание космического корабля Telstar », RH Shennum и PT Haury, 1963, опубликовано в NASA SP-32 p.801. См., в частности, рисунок 4 на странице 806, на котором показана схема с одним транспондером, и раздел VII (стр. 812-816) об антеннах, который включает в себя, как рисунок 6, верхнее изображение в вопросе и шаблон, описанный выше как рисунок 7 и 8.

введите описание изображения здесьДля более подробной технической информации см. « Антенны космических кораблей », JT Bangert, RS Engelbrecht, ET Harkless (да, тот самый Harkless), RV Sperry and EJ Walsh, 1963, опубликовано в NASA SP-32, стр. 869.

Кроме того, пока мы в восторге от Telstar, я только что спросил, что делают отдельные солнечные элементы в Telstar 1 и 2? Почему они были «особенными»?
Между прочим, если вы хотите узнать о Telstar, этот выпуск журнала Bell System Technical Journal (или его версия, опубликованная НАСА) — золотая жила. Кажется, это около 2000 страниц.
НАСА-СП-32 есть на нтрс. ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19640000959 Ссылка на том 1, но там все три.
@OrganicMarble Спасибо!
О, это превратилось в золотую жилу ответа (как и этот ), спасибо!
Если это было время до появления высокочастотных полупроводников, то как генерировался входной сигнал усилителя на лампе бегущей волны? Использование лампового генератора было невозможно, TWTA была единственной лампой. Таким образом, входной сигнал ЛБВ формировался с помощью полупроводниковых транзисторов и диодов.
@uwe Я отредактировал в этом предложении «высокочастотный» на «микроволновый», чтобы сделать его более понятным. TWT был единственным микроволновым усилителем на борту. Все остальные микроволновые элементы Telstar были пассивными. Транзисторные микроволновые усилители с такими уровнями мощности стали доступны с GaAs MESFET в начале 70-х годов, но, насколько мне известно, первым полупроводниковым усилителем в космосе был усилитель на туннельных диодах в Intelsat V (1977). Пассивные микроволновые схемы имеют гораздо более долгую историю как на Земле, так и в космосе.
Но ЛБВ используются десятилетиями из-за их большей эффективности, чем полупроводниковые усилители СВЧ.
@Uwe Не уверен, что понимаю твою точку зрения. Первоначальный комментарий был о том, почему на 72 портах приема не было отдельных усилителей.