RyT projekt 2011

APR Technologies AB - Mikrokanalsystem med kontinuerligt flöde för kylning av högeffektskomponenter på satelliter


Korrekt temperatur är avgörande för tillförlitlighet och livslängd hos elektronikutrustningar. Hög driftstemperatur accelererar felmekanismer och stora temperaturvariationer kan leda till olika termomekaniska fel.

Med dagens kylsystem för satelliter krävs det stort utrymme och mycket massa för leda bort värmen från t.ex. kraftelektronik, kraftfulla processorer, radiofrekvensförstärkare och lasrar. Extra svårt är det att hantera kylningen på system placerade i rymdmiljö då kylning baserad på konvektion ej är möjlig.

Projektet ” Mikrokanalsystem med kontinuerligt flöde för kylning av högeffektskomponenter på satelliter” syftade till att utveckla, designa, tillverka och utvärdera ett miniatyriserat vätskebaserat kylsystem för satelliter. Huvudmålet med projektet var att visa på funktionen hos en miniatyriserad pump utan rörliga delar samt en värmeväxlare med mikrokanaler. Under utvärdering och test av systemet visade såväl pumpen som värmeväxlaren lovande resultat. APR Technologies kommer att fortsätta med utveckling och produktifiering av systemet och har som mål att ta systemet hela vägen ut i rymden

APR Technologies mikropump

Bilden visar APR Technologies mikropump


Kontakt:
Are Björneklett info@aprtec.com 

 

Gotmic AB -  Q- och V-bands MMIC:ar för framtida kommunikationssatelliter

Användningen och beroendet av satellitsystem för kommunikation, navigering och vädermonitorering ökar nästan exponentiellt. Nya avancerade satellitsystem utvecklas hela tiden med förbättrade prestanda. För kommunikationsatelliter ökar kraven på högre datatakter och mer avancerade modulationsformat används för att kunna öka datatakten för en given bandbredd. Idag används framför allt Ka-bandet (runt 26 GHz) för kommunikation (satellit-jord). Men framtida krav på högre datatakter och ett spektra runt Ka-bandet som börjar fyllas upp kommer att leda till att nya frekvenser måste börja användas. Två frekvensband som identifierats som lovande för framtida satellitsystem är Q-bandet (runt 50 GHz) och V-bandet (runt 60 GHz).

Då   behovet av  kommunikation vid dessa frekvenser hittills varit ringa finns det därmed också mycket lite kretsar på marknaden. Vilken prestanda man kan uppnå är inte heller fullt ut klart. Vi ser därför en möjlighet att genom att utvärdera och ta fram ett antal prototypkretsar tidigt senare kunna erbjuda marknaden kretsar för Q och V-band. Vi ser även möjlighet att dessa produkter för rymdmarknaden kan användas i andra applikationer och därmed sänka priset och öka tillgängligheten på produkterna för rymdmarknaden.
Gotmic kommer därför inom RyT 2011 projektet designa, tillverka och mäta kretsar för frekvenser mellan 33 och 75 GHz (Q och V-band) för att kunna användas i framtida satellit-kommunikationssytem jord-rymd-jord.


Kontakt:
Matias Ferndahl mattias.ferndahl@gotmic.se

Länk till Gotmic AB

 

Wasa Millimeter Wave AB - Kompakta LO-moduler för atmosfärsövervakande satelliter

Många av de satelliter som har till uppgift att övervaka jordens atomsfär använder sig av instrument som opererar vid (sub)millimetervågs frekvenser, dvs frekvenser av storleksordningen 100 GHz till 1 THz. Anledning till detta är att många molekyler som är viktiga för klimatets utveckling har absorptionslinjer i detta frekvensområde, vilket kan användas för att identifiera koncentrationen av dessa molekyler i olika skikt av atmosfären.

Utvecklingen av dessa instrument har traditionellt varit tekniskt komplicerad och kostsam då det har varit svårt att hitta lämpliga komponenter och att designa tillförlitliga mottagarkretsar. Det har dock varit en väldig snabb utveckling de senaste åren, både när det gäller komponentutveckling och utveckling av mjukvara för att designa kretsar och det finns nu möjligheter att designa bredbandiga tillförlitliga kretsar där de tillverkade chippen beter sig som det var tänkt på designbordet.

Detta öppnar upp för möjligheten att integrera mer funktionalitet i ett enda paket med bibehållen tillförlitlighet och prestanda. Vi vill i detta projekt koncentrera oss på en viktig del i (sub)millimetervågs-instrumentet, vilket är lokal-oscillatorn (LO). Denna komponent genererar en signal nära den frekvens som man vill observera och är vital för instrumentets funktion.

Vi kommer att utveckla kompakta LO-moduler som täcker in frekvensområdet 75 GHz - 220 GHz med en enda generisk moduldesign. Spjutspetsen i dessa moduler består av frekvensmultiplikatorer som baserar sig på vår egenutvecklade diod-teknologi - som vi är i stort sett ensamma om i världen. Modulerna kommer att producera tillräckligt med effekt för att driva en mottagare, eller till och med en matris av mottagare. Genom att integrera dessa LO-moduler sparar man vikt,  minskar kostnaden och får en bättre prestanda. Den generiska designen gör också att vi på ett kostnadseffetivt sätt täcker in hela frekvensbandet 75 GHz - 220 GHz.

Kontakt:

Tomas Bryllert bryllert@wmmw.se

Länk till Wasa Millimeter Wave AB

 

Integrated Antennas AB – Miniatyriserad jonkälla

En miniatyriserad jonkälla har vida användningsområden i rymdapplikationer. En sådan jonkälla kan vara möjliggörande rymdteknologi för flera nya miniatyriserade analysinstrument för utforskning av Mars och för framdrivning av rymdfarkost (en så kallad jon-motor).

Den teknologi som används idag är ofta onödigt utrymmeskrävande och kräver kringutrustning för att fungera. Även den effektivitet som kan uppnås är begränsad på grund av storlek på kammare där joner skapas.
Storleken leder ofta till problem med att jonkälla blir varm och måste kylas.

Integrated Antennas AB har tagit fram ett förslag till en miniatyriserad jonkälla som skulle kunna lösa många av de problem som finns med dagens teknik. En miniatyriserad jonkälla kan användas utan aktiv kylning och har en hög effektivitet tack vare den litenhet som finns i den kammare där jonerna skapas. Den lösning som ska undersökas består av ett mikrovågs-genererat plasma (frekvens liknande den som finns i
mobiltelefon) med en litenhet i den kammare där jonerna skapas. Den lilla kammaren (storleksordning: millimeter) aktiveras av en mikrovågs-signal och skapar ett starkt elektriskt fält (storleksordning:
megavolt per meter) som fragmenterar elektroner från atomer  i en gas och skapar joner. Joner lämnar kammaren med hjälp av ett andra elektriskt fält och en jon-ström från kammaren kan erhållas. En vanlig gas som används i rymdsammanhang är Xenon tack vare sin ädelhet och sin höga vikt per molekyl. Denna jon-ström kan t.ex. användas som källa till en elektrisk framdrivningsmotor (jon-motor) där joner accelereras till mycket höga hastigheter och lämnar rymdfarkosten. Därmed skapas en användbar kraft för att t.ex. rotera eller förflytta en rymdfarkost.

Vid projektavslut ska det finnas en jonkälla som är karakteriserad genom mätresultat från tillverkad prototyp. Denna prototyp kan förfinas och erbjudas som komponent i rymdsystem som t.ex. elektrisk framdrivning
(jon-motor) och analysinstrument.

Kontakt:
Henrik Kratz henrik.kratz@iantennas.com

Länk till Integrated Antennas AB


 

Senast uppdaterad: 4 oktober 2011