Estudio de las propiedades transmisoras de cables coaxiales en el contexto de un satélite de comunicaciones

Abstract

En el marco del programa Spainsat NG, se ha llevado a cabo una campaña de pruebas para evaluar las prestaciones del arnés de RF de diferentes proveedores. El objetivo de la campaña de medición era medir las prestaciones de radiofrecuencia (pérdida de retorno, pérdida de inserción y fase) en diferentes situaciones. Los dispositivos bajo prueba se midieron a temperatura ambiente no sólo en posición recta sino también en posición de flexión con la ayuda de un dispositivo 3D en el que se fijó el cable. Además, los cables (sin flexión) se colocaron dentro de una cámara térmica para medir sus en un rango entre - 35ºC y +85ºC. El interés principal era caracterizar el efecto de rodilla de fase. Este efecto es impulsado principalmente por el teflón que, entre 10ºC y 20 ºC, experimenta un cambio en su composición que conduce a un fuerte cambio de fase. Este cambio de fase puede ser crítico si el entorno donde se instalan los cables no está controlado. Por último, se probaron los DUTs para comprobar su rendimiento tras varios ciclos de mate/demate. No todos los DUTs siguieron la misma secuencia de prueba. Se definieron diferentes secuencias de prueba, y para hacer frente a los límites de las mediciones de los ciclos térmicos (los interruptores de RF establecen un límite máximo de 10 trayectorias de RF) se tuvieron que hacer 3 rondas para que cupieran todos los DUTs seleccionados dentro de la cámara térmica.

In the scope of the Spainsat NG program, a test campaign has been carried of in order to evaluate the performances of the RF harness of different suppliers. The goal of the measurement campaign was to measure the radiofrequency performances (Return Loss, Insertion Loss and phase) under different situations. Devices Under Test were measured at ambient temperature not only in straight position but also in a flexure position with the help of a 3D fixture where the cable was attached. Additionally, the cables (not flexure) were placed inside a thermal chamber to measure their performances in a range between -35ºC to +85ºC. The main interest was to characterize the phase knee effect. This effect is mainly driven by the Teflon material which, in between 10ºC and 20 ºC, experiences a change in its composition that leads to a strong change of phase. This change of phase can be critical if the environment where the cables are installed is not under control. Finally, the cables were tested to check their performances after several mate/demate cycles. Not all DUTs followed the same test sequence. Different test sequences were defined, and in order to deal with the limits of the thermal cycling measurements (the RF switches set a maximum limit of 10 RF paths) 3 rounds had to be done to fit all selected DUTs inside the thermal chamber.