Hohlraum-Bandpassfilter können in der Raumfahrt eingesetzt werden, erfordern jedoch aufgrund der rauen Weltraumbedingungen besondere Überlegungen. Hier sind die wichtigsten Faktoren, die berücksichtigt werden müssen:

1. Materialauswahl und thermische Stabilität

Materialien mit geringer Ausgasung: Es müssen raumfahrttaugliche Materialien (z. B. Invar, Titan oder speziell beschichtetes Aluminium) verwendet werden, um die Ausgasung im Vakuum zu minimieren, die empfindliche Optik oder Elektronik verunreinigen könnte.

Kontrolle der Wärmeausdehnung: Der Filter muss seine Leistung auch bei extremen Temperaturschwankungen (z. B. 150 °C bis +150 °C) aufrechterhalten. Um mechanische Verformungen zu vermeiden, sollten Materialien mit angepassten Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) gewählt werden.

2. Vibration und mechanische Robustheit

Muss hohen Startvibrationen standhalten (typischerweise 10–2000 Hz, 10–20 G RMS).

Um Mikrofonie oder Verstimmung zu verhindern, können verstärkte Strukturen oder Dämpfungsmechanismen erforderlich sein.

3. Strahlungshärte

Einige dielektrische oder ferromagnetische Materialien können durch ionisierende Strahlung zerfallen.

Strahlungsresistente Beschichtungen oder Materialien (z. B. Aluminiumoxid, Saphir) sollten in Betracht gezogen werden.

4. Vakuumkompatibilität

Keine organischen Klebstoffe, die ausgasen könnten, stattdessen Löten oder Schweißen verwenden.

Vermeiden Sie eingeschlossene Volumina, die zu Druckunterschieden führen könnten.

5. Frequenzstabilität und Abstimmung

Thermische Verschiebungen können den Filter verstimmen; eine Temperaturkompensation (z. B. durch Verwendung dielektrischer Stäbe mit entgegengesetztem CTE) kann erforderlich sein.

Für einige Missionen sind möglicherweise abstimmbare Filter (z. B. piezoelektrische Aktuatoren) zur Anpassung erforderlich.

6. Einfügungsverlust und Belastbarkeit

Minimieren Sie den Verlust (kritisch bei schwachen Signalen in der Weltraumkommunikation).

Hochleistungsanwendungen (z. B. Satellitensender) erfordern möglicherweise eine verbesserte Wärmeableitung.

7. Prüfung und Qualifizierung

Thermisches Radfahren: Überprüfen Sie die Leistung über alle Einsatztemperaturbereiche hinweg.

Vibrationstests: Simulieren Sie Startbedingungen gemäß Standards wie NASA-STD-7003 oder ECSS-E-10-03.

Ausgasungstests: Erfüllt NASA ASTM E595 oder ESA ECSS-Q-ST-70-02.

Beispiele für Weltraumanwendungen

Satellitenkommunikation (z. B. X-/Ku-/Ka-Bandfilter).

Tiefenraumsonden (Schmalbandfilter für hochselektive Kommunikation).

Erdbeobachtung (Spektralfilterung in Hyperspektralbildgebern).

Abschluss

Hohlraum-Bandpassfilter sind im Weltraum einsetzbar, erfordern aber strenge Konstruktions-, Materialauswahl- und Testverfahren, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Oft sind kundenspezifische Lösungen von weltraumerprobten Herstellern (z. B. von der ESA/NASA zugelassenen Anbietern) erforderlich.

Yun Micro kann als professioneller Hersteller passiver HF-Komponenten Hohlraumfilter bis 40 GHz anbieten, darunter Bandpassfilter, Tiefpassfilter, Hochpassfilter und Bandsperrfilter.

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