Architecture development and testing for the engineering model of SUTS satellite communication system

Laen...
Pisipilt

Kuupäev

Ajakirja pealkiri

Ajakirja ISSN

Köite pealkiri

Kirjastaja

Tartu Ülikool

Abstrakt

This bachelor’s thesis presents the development and testing of the communication subsystem for the Strategic Upgrades Test Satellite (SUTS), a 3-unit PQ picosatellite developed by the Estonian Student Satellite Foundation. The primary goal was to design an engineering model of the UHF communication system that meets the constraints of small satellite architecture while maintaining reliability and regulatory compliance. The system, which operates in the 435–438 MHz amateur band using Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) modulation, was designed with a focus on simplicity, efficiency, and space optimization by omitting a dedicated MCU and instead relying on control via the main Command and Data Handling System (CDHS). Key components include the Silicon Labs Si4468 transceiver and the GRF5504 power amplifier. The thesis provides an in-depth analysis of the architecture, link budget, PCB layout, and RF chain design, as well as a comprehensive suite of performance tests including gain, efficiency, thermal tolerance, out-of-band emissions, and receiver sensitivity. The results validate the communication subsystem’s performance and inform further development toward a flight-ready model.

Kirjeldus

See bakalaureusetöö käsitleb Strateegiliste Uuenduste Testimise Satelliidi (SUTS) sidesüsteemi arendamist ja testimist. SUTS on kolmeühikuline PQ-pikosatelliit, mille on välja töötanud Eesti Tudengisatelliidi Sihtasutus. Töö peamiseks eesmärgiks oli luua UHF-sidesüsteemi insenerimudel, mis vastaks väikesatelliitide arhitektuurilistele piirangutele, säilitades samas töökindluse ja vastavuse regulatsioonidele. Süsteem töötab 435–438 MHz amatöörsagedusribas, kasutades Gaussi sagedusnihkega modulatsiooni (GFSK), ning see on kavandatud lihtsuse, tõhususe ja ruumi kokkuhoiu põhimõtetest lähtuvalt – eraldi mikrokontrolleri (MCU) asemel toimub juhtimine peamise käsu- ja andmetöötlussüsteemi (CDHS) kaudu. Olulised komponendid on Silicon Labs Si4468 raadiosaatja ja GRF5504 võimendi. Töö sisaldab põhjalikku analüüsi süsteemi arhitektuurist, raadioside eelarvest, trükkplaadi ja raadiosagedusahela disainist, samuti ulatuslikku testide komplekti, mille hulka kuuluvad võimenduse, tõhususe, termilise taluvuse, sagedusväliste kiirguste ja vastuvõtutundlikkuse mõõtmised. Tulemused kinnitavad sidesüsteemi töökindlust ja pakuvad sisendit edasiseks arenduseks lennuvalmis mudeli suunas.

Märksõnad

PocketQube, CubeSat, Satellite communication, SUTS, UHF

Viide