Antenler ve açılma mekanizmaları

5 cm’lik bir küpte UHF anten neden açılmak zorundadır?

Amatör UHF uydu bandında ($435\text{-}438\text{MHz}$, dalga boyu $\lambda \approx 68,6\text{cm}$) çeyrek dalga monopol $171,5\text{mm}$, yarım dalga dipol ise $343\text{mm}$ uzunluğundadır; bu değerler $50\text{mm}$’lik bir $1\text{P}$ küp kenarının üç ila yedi katıdır[1]. $50\text{mm}$’lik yüzeye gömülü elektriksel olarak küçük bir anten ($ka\approx 0,23$) çok düşük ışıma direnci verir ve açılan bir şerit antene kıyasla $8\text{-}15\text{dB}$ verim kaybeder[2]. Bu nedenle UHF bandındaki hemen her PocketQube, fırlatma sırasında gövde etrafına sarılı yay çeliği veya berilyum–bakır (CuBe2) şerit elemanlar kullanır[3].

Isıl bıçak (yakma teli / burn-wire) mekanizmaları

CubeSat ve PocketQube standartları piroteknik kesicileri yasaklar[4]. Bunun yerine katlanmış anten şeridi, erime noktası $\approx 144\text{-}152^{\circ }\text{C}$ olan örgülü UHMWPE (Dyneema) ip ile bağlanır ve ip bir yüzey montajlı nikrom (NiCr) dirence veya yaylı ısıtıcı elemana bastırılır[3]:

1. Yedekli kesme zinciri: Arka plakadaki iki mekanik ayrılma anahtarı uyduyu dağıtıcı içinde kapalı tutar; ayrılmadan sonra uçuş yazılımı yakma devresini tetiklemeden önce en az $30\text{dk}$ bekler.
2. Vakumda kesme darbesi: $2\text{-}4,7\Omega$’luk bir direnç üzerinden verilen $1,5\text{-}3,0\text{W}$ güç, vakum altında $0,2\text{mm}$ UHMWPE ipi $1,5\text{-}5\text{s}$ içinde keser.
3. Toprak düzlemi ve balun: $50\text{mm}$’lik gövde $437\text{MHz}$’de $0,1\lambda$’dan küçük olduğundan, tek bir $\lambda /4$ monopol tüm gövdeyi karşı ağırlık (counterpoise) olarak kullanır; minyatür balun ile beslenen simetrik $\lambda /2$ dipol ise empedans kaymasını azaltır[1].