Ce réseau de formation de faisceaux très compact a été conçu pour les antennes de charge utile de satellites multifaisceaux. Générer un total de 64 faisceaux de signaux émis par une seule antenne, cette nouvelle conception pourrait couvrir la Terre entière avec de multiples faisceaux ponctuels provenant de l'orbite géostationnaire.

« La solution traditionnelle pour une charge utile de satellite de télécommunications multifaisceaux serait une seule alimentation par faisceau de signal, mais seul un nombre limité de sources peut être logé devant l'antenne satellite, avec chaque alimentation nécessitant un amplificateur dédié, " explique Petar Jankovic de la section Équipements et technologies radiofréquence de l'ESA.

"Il s'agit d'un système hautement intégré, alternative de masse inférieure, développé avec Airbus en Italie."

Ce qui ressemble à un design sunburst est en fait un objectif Rotman, déposé sur un circuit imprimé, utilisé pour diriger et focaliser les micro-ondes. Ceux-ci sont couramment utilisés dans les systèmes radar terrestres, par exemple à bord de drones haut de gamme ou de radars embarqués, et sont également à l'étude pour les futures stations de base 5G.

Une seule lentille Rotman plate permet le balayage du faisceau le long d'un seul axe. Pour cette conception, huit de ces lentilles Rotman sont empilées horizontalement, et huit autres sont disposés verticalement. Le résultat est un réseau bidimensionnel de 64 faisceaux de signaux en forme de crayon, et cette architecture peut être optimisée à volonté.

« Les tests de notre prototype de démonstrateur montrent des performances élevées, démontrant une faible perte d'insertion et avec la perte de retour mesurée dans le pire des cas pour les ports de faisceau et les ports de réseau toujours meilleure que 15 décibels sur toute la bande Ka-opérative, " ajoute Petar. " Pour tous nos faisceaux mesurés, un pointage très régulier a été obtenu. "

Un alignement presque parfait entre les résultats de simulation et de mesure a été atteint, guidé par le logiciel interne de l'ESA qui convertit les modèles mathématiques des lentilles en structures géométriques, combiné avec un logiciel commercial utilisé pour simuler le prototype avant sa fabrication et ses tests.

Développé dans le cadre du programme ARTES (Advanced Research in Telecommunications Systems) de l'ESA, ce démonstrateur de réseau de formation de faisceaux a été conçu et réalisé avec des solutions qualifiées spatiales, matériaux et procédés. La prochaine étape serait de fabriquer un modèle de qualification pour qualifier la conception au niveau de l'équipement pour le vol.