Juno HF-Ausgangsleistung

Wie hoch ist die HF-Ausgangsleistung von Juno in seine Parabolschüssel und die von der Schüssel abgestrahlte HF und die letztendlich empfangene Leistung an der Schüssel in Canberra, die dann offensichtlich immens verstärkt werden müsste.

Antworten (1)

tl; dr: Junos Sender, etwa 28 W, Leistung aus der Antenne, etwa 80 % davon. Empfangene Leistung, etwa 1 bis 2E-16 Watt von einer 70-Meter-Parabolantenne. Es gibt drei 70-Meter-DSN-Schüsseln; jeweils einer in Canberra, Madrid und im Goldstone-Komplex in Kalifornien.

Aus der hervorragenden Beschreibung von Spaceflight101 Juno Spacecraft Information :

Das Kommunikationssystem von Juno funktioniert sowohl als wissenschaftliches Instrument als auch als Kommunikationssubsystem. Die High-Gain-Antenne des Raumfahrzeugs unterstützt die X-Band-Kommunikation mit der Erde für den Befehls-Uplink und den wissenschaftlichen Daten- und Telemetrie-Downlink . Das Subsystem bietet auch Dualband-Doppler-Tracking (X- und Ka-Band) für die Gravitationsforschung am Jupiter. (Betonung hinzugefügt)

Nachdem ich mich durch mehrere Menüs geklickt hatte, fand ich https://www.missionjuno.swri.edu/spacecraft/juno-spacecraft#group_communication

Die fünf verschiedenen Antennen, aus denen das Kommunikationssystem von Juno besteht

HIGH-GAIN-ANTENNE (HGA) Die High-Gain-Antenne (benannt nach der durch ihren eng fokussierten Strahl erzielten Verstärkung) befindet sich oben auf dem Elektronikgewölbe. Diese 2,5 Meter (8 Fuß) breite, untertassenförmige Funkantenne ist Junos Hauptkommunikationsverbindung mit der Erde. Sie wird die Hauptantenne sein, die während Junos Zeit auf Jupiter verwendet wird. Die HGA hat das stärkste Signal der fünf Antennen des Raumfahrzeugs, wodurch Juno Daten mit einer viel höheren Rate als die anderen übertragen kann. Die Antenne wird es tun überträgt weniger Leistung als eine 40-Watt-Glühbirne, reicht jedoch aus, um alle Ergebnisse der wissenschaftlichen Instrumente sowie Informationen über die Gesundheit und Sicherheit des Raumfahrzeugs zu übertragen Junos HGA ist mit isolierenden Decken vor der Hitze geschützt, die durch das grelle Sonnenlicht erzeugt wird wenn es sich im inneren Sonnensystem befindet (Hervorhebung hinzugefügt)

Wenn Sie versuchen möchten, die Link-Budget-Berechnung selbst durchzuführen, können Sie der Berechnung folgen, die ich für Voyager in dieser Antwort durchgeführt habe .

Es ist jedoch einfacher, es sich Table 3-4 Juno Cruise HGA X-band downlink DCTab Seite 44 der DESCANSO Design and Performance Summary Series Artikel 16m Juno Telecommunications von Ryan Mukai, David Hansen, Anthony Mittskus, Jim Taylor und Monika Danos anzusehen.

Kurz gesagt, bei Verwendung von Watt = 10^((dBm-30)/10) wäre die nominale Sendeleistung von 44,5 dBm etwa 28 Watt, nicht ganz die oben erwähnte "40-Watt-Glühbirne". Der Schaltungsverlust beträgt nur -0,9 dB, was einem Verlust von etwa 20 % entspricht. Der Antennengewinn beträgt 44,7 dBi (das „i“ bedeutet relativ zu einer theoretischen isotropen Antenne) oder etwa die Hälfte des Antennengewinns von Voyager ( 48 dBi ).

Nach einem nominellen Pfadverlust ("Raumverlust") von -248 dB und einem DSN-Empfangsantennengewinn von +68 dB beträgt die empfangene Leistung etwa -129 dBm oder etwa 1,3E-13 mW oder 1,3E-16 Watt.

Durch einen sehr glücklichen Zufall zeigt DSN Now des Deep Space Network der NASA gerade jetzt, während ich dies schreibe, sowohl das Senden als auch das Empfangen von Signalen zu/von Juno! Dies ist möglich, weil Uplink und Downlink auf unterschiedlichen X-Band-Frequenzen liegen; Downlink: 8,3 bis 8,6 GHz, Uplink: 7,1 bis 7,2 GHz. Der X-Band-Diplexer von Juno wird hier besprochen und unten eine Zusammenfassung gezeigt.

2,23E-19 kW sind 2,23E-16 W, sehr nahe an den Nennwerten in der Tabelle.

DSS-14 ist die riesige 70-Meter-Schüssel im Goldstone-Komplex von DSN . Sie können hier und hier mehr über DSS-14 (oder weitere Bilder) und über Deep-Space-Kommunikation und -Wissenschaft in Stack Exchange lesen .

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                                          Design   Fav   Adv   Mean   Var
Link Parameter                     Unit   Value    Tol   Tol   Value
-----------------------------------------------------------------------------------------------
TRANSMITTER PARAMETERS
1. S/C transmitter power           dBm    44.40   0.30  0.00   44.50 0.0050
2. S/C Xmit circuit loss           dB     -0.90   0.10 -0.10   -0.90 0.0033
3. S/C Antenna Gain                dBi    44.70   0.50 -0.50   44.70 0.0417
4. Degrees-off-boresight DOFF loss dB      0.93  -0.00 -0.00    0.93 0.0000
5. S/C transmit pointing loss      dB      0.00   0.00  0.00    0.00 0.0000
6. EIRP (1+2+3-4+5)                dBm    87.37   0.67 -0.67   87.37 0.0500
-----------------------------------------------------------------------------------------------
PATH PARAMETERS
7. Space loss                      dB   -284.46   0.00  0.00 -284.46 0.0000
8. Atmospheric attenuation         dB     -0.06   0.00  0.00   -0.06 0.0000
-----------------------------------------------------------------------------------------------
RECEIVER PARAMETERS
9. DSN antenna gain                dBi    68.26   0.10 -0.20   68.22 0.0039
10. DSN antenna pointing loss      dB     -0.10   0.10 -0.10   -0.10 0.0033
11. Polarization loss              dB     -0.05   0.10 -0.10   -0.05 0.0033
-----------------------------------------------------------------------------------------------
TOTAL POWER SUMMARY
12. Tot Rcvd Pwr (6+7+8+9+10+11)   dBm  -129.08  -0.74  0.74 -129.08 0.0606

Weitere interessante Informationen:

13. SNT due to Antenna-MW          K      16.33  -1.00  2.00   16.67 0.3889
14. SNT due to Atmosphere          K       3.68   0.00  0.00   3.68  0.0000
15. SNT due to Cosmic Backgnd      K       2.69   0.00  0.00   2.69  0.0000
16. SNT due to the Sun             K       0.00   0.00  0.00   0.00  0.0000
17. SNT due to other Hot Bodies    K       0.00   0.00  0.00   0.00  0.0000
18. SNT (13+14+15+16+17)           K      22.70  -1.00  2.00   23.03 0.3889
19. Noise Spectral Density         dBm/Hz -185.04 -0.20 0.37 -184.98 0.0136
20. Received Pt/N0 (12-19)         dB-Hz  55.90   0.82 -0.82   55.90 0.0741
21. Received Pt/N0, mean-2 Sigma   dB-Hz  55.36   0.00  0.00   55.36 0.0000
22. Required Pt/N0                 dB-Hz  51.80   0.00  0.00   51.80 0.0000
23. Pt/N0 Margin (20–22)           dB      4.10   0.82 -0.82   4.10  0.0741
24. Pt/N0 Margin, mean-2sig (21–22)dB      3.55   0.00 -0.00   3.55  0.0000
Juno HF-Ausgangsleistung
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