वेवगाइड आइसोलेटर कैसे परावर्तन को अवरुद्ध करता है

एक वेवगाइड आइसोलेटर फेराइट सामग्री (जैसे, YIG गार्नेट) का उपयोग करके प्रतिबिंबों को रोकता है, जिसे स्थायी चुंबक (आमतौर पर 0.1-0.3 टेस्ला) द्वारा पक्षपाती किया जाता है ताकि गैर-पारस्परिक फैराडे रोटेशन (18GHz पर 45°±2°) बनाया जा सके। अग्रगामी तरंग <0.5dB प्रविष्टि हानि (insertion loss) के साथ गुजरती है, जबकि परावर्तित तरंगों को प्रतिरोधी कार्डों में अवशोषण के माध्यम से >20dB तक कम किया जाता है। आइसोलेटर का VSWR इसकी बैंडविड्थ (जैसे, Ku-बैंड के लिए 12.4-18GHz) में 1.15:1 से नीचे बनाए रखा जाता है, जिसमें समैरियम-कोबाल्ट मैग्नेट द्वारा तापमान स्थिरता सुनिश्चित की जाती है जो -40°C से +85°C तक प्रदर्शन बनाए रखती है।

परावर्तन के खतरे

पिछले साल, Zhongxing 9B उपग्रह के ट्रांसफर ऑर्बिट चरण के दौरान, एक असामान्य घटना घटी—ग्राउंड स्टेशनों ने अचानक टेलीमेट्री सिग्नल खो दिए। बाद में पता चला कि Ku-बैंड फीड नेटवर्क का वोल्टेज स्टैंडिंग वेव रेशियो (VSWR) डिजाइन किए गए मान 1.25 से बढ़कर 2.8 हो गया था। उस समय, उपग्रह कंपनी ने रातों-रात परीक्षण के लिए Keysight N5291A वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर का उपयोग किया और पाया कि परावर्तित शक्ति ने प्रभावी विकिरण शक्ति (EIRP) का 12% हिस्सा खा लिया, जिससे सीधे ट्रांसपोंडर लीज अनुबंध में दंड खंड सक्रिय हो गए।

माइक्रोवेव सिस्टम के साथ काम करने वाला कोई भी व्यक्ति जानता है कि परावर्तित तरंगों और आपतित तरंगों के सुपरपोजिशन से स्टैंडिंग वेव्स बनती हैं। जब ये तरंगें वेवगाइड के अंदर इधर-उधर टकराती हैं, तो वे बिजली एम्पलीफायर ट्यूबों को अधिक गर्म कर सकती हैं या ट्रैवलिंग वेव ट्यूब एम्पलीफायर (TWT) कलेक्टर को भी जला सकती हैं। MIL-STD-188-164A अनुभाग 3.2.1 के अनुसार, जब सिस्टम रिफ्लेक्शन गुणांक -10dB से अधिक हो जाता है (यानी, रिटर्न लॉस 10dB से कम), तो रखरखाव के लिए अनिवार्य शटडाउन आवश्यक है।

परावर्तन खतरों के तीन प्रमुख कातिल हैं:

• पावर बैकफायर: जब ट्रांसमीटर आउटपुट पर परावर्तित शक्ति 5% से अधिक हो जाती है (VSWR≈2.0 के अनुरूप), तो अंतिम-चरण पावर एम्पलीफायर की दक्षता तेजी से गिर जाती है। यह गाड़ी चलाते समय अचानक ब्रेक मारने और फिर रेस देने जैसा है, जिससे GaN पावर एम्पलीफायर चिप का जंक्शन तापमान 3 सेकंड के भीतर 200℃ से अधिक हो जाता है।
• स्पेक्ट्रल संदूषण: परावर्तित सिग्नल मिक्सर में फिर से प्रवेश करता है, जिससे घोस्ट फ्रीक्वेंसी (Ghost Frequency) उत्पन्न होती है। पिछले साल, थाईलैंड के एक उपग्रह ग्राउंड स्टेशन ने इसी कारण पड़ोसी देश के C-बैंड सिग्नल को अपना उपग्रह डाउनलिंक सिग्नल समझ लिया था।
• फेज विरूपण: मल्टीपाथ रिफ्लेक्शन वेवफ्रंट की फेज निरंतरता को नष्ट कर देता है। बीमफॉर्मिंग के दौरान, यह फेज त्रुटि एंटीना विकिरण पैटर्न के साइडलोब स्तर को 6-8dB तक बढ़ा देती है।

सबसे घातक इंटरमॉड्यूलेशन रिफ्लेक्शन है। जब दो वाहक आवृत्ति सिग्नल (जैसे, 12.5GHz और 14.25GHz) वेवगाइड के अंदर एक साथ परावर्तित होते हैं, तो उनके दूसरे हार्मोनिक्स ठीक सैटेलाइट बीकन बैंड (जैसे, 17.8GHz) के भीतर गिर सकते हैं। पिछले साल, ESA का Alphasat उपग्रह इसका शिकार हुआ था, जिससे ग्राउंड स्टेशनों ने बीकन सिग्नल की शक्ति का गलत अंदाजा लगाया, जिससे लगभग गलत एटीट्यूड कंट्रोल सुधार सक्रिय हो गए।

परावर्तन को रोकना केवल VSWR को देखने के बारे में नहीं है; आपको जटिल प्रतिबाधा प्रक्षेपवक्र (complex impedance trajectories) का विश्लेषण करने के लिए स्मिथ चार्ट का उपयोग करने की आवश्यकता है। पिछले साल, एक निश्चित प्रारंभिक चेतावनी रडार को अपग्रेड करते समय, हमने पाया कि हालांकि VSWR मेट्रिक्स स्वीकार्य थे, लेकिन स्मिथ चार्ट पर प्रतिबाधा बिंदु मिलान क्षेत्र के चारों ओर “चक्कर” लगाता रहा, जो समय-परिवर्तित परावर्तन (Time-Variant Reflection) का संकेत देता है। अंततः, हमने इसका पता एक खराब सील किए गए वेवगाइड प्रेशराइजेशन वाल्व से लगाया जो आर्द्रता में उतार-चढ़ाव पैदा कर रहा था।

आइसोलेशन सिद्धांत

पिछले साल जून में, Zhongxing 9B उपग्रह के Ku-बैंड ट्रांसपोंडर में अचानक VSWR विसंगतियां देखी गईं, जिसमें ग्राउंड स्टेशनों ने 2.3dB के रिटर्न लॉस का पता लगाया, जिसने लगभग $250 मिलियन के पूरे उपग्रह को अंतरिक्ष कबाड़ में बदल दिया। समस्या वेवगाइड आइसोलेटर की फेराइट सामग्री में थी—यदि जायरोमैग्नेटिक प्रभाव की सटीक गणना नहीं की जाती है, तो परावर्तित तरंगें सीधे ट्रैवलिंग वेव ट्यूब एम्पलीफायरों को नष्ट कर सकती हैं।

वास्तव में प्रभावी आइसोलेटर फैराडे रोटेशन के भौतिक तंत्र का लाभ उठाते हैं। जब 30GHz माइक्रोवेव येट्रियम आयरन गार्नेट (YIG) क्रिस्टल से गुजरते हैं, तो विद्युत चुम्बकीय तरंग के ध्रुवीकरण तल (polarization plane) को जबरन 45 डिग्री घुमाया जाता है। यह रोटेशन कोण मनमाना नहीं है—यह क्वार्टर-वेव ट्रांसफॉर्मर की प्रतिबाधा (impedance) से सटीक रूप से मेल खाना चाहिए, जिससे परावर्तित और आपतित तरंगों के ध्रुवीकरण की दिशाएं एक-दूसरे के लंबवत (orthogonal) हो जाएं।

• उपग्रह पेलोड को ECSS-Q-ST-70C के सात-स्तरीय वैक्यूम परीक्षण को पास करना होगा, अन्यथा फेराइट्स नम बिस्कुट की तरह खराब हो जाएंगे।
• डीप-स्पेस प्रोब आइसोलेटर्स को 10^15 प्रोटॉन/cm² की विकिरण खुराक का सामना करना चाहिए; साधारण सामग्रियां तुरंत विफल हो जाएंगी।
• पिछले साल FAST रेडियो टेलीस्कोप अपग्रेड के दौरान, सर्कुलेटर आइसोलेशन में 0.5dB की गिरावट के कारण हाइड्रोजन परमाणु स्पेक्ट्रल लाइन अवलोकन डेटा में बहाव (drift) हुआ।

वर्तमान सैन्य-ग्रेड समाधान समैरियम-कोबाल्ट स्थायी चुम्बकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। ये -55℃ से +125℃ तक 0.05% फ्लक्स स्थिरता बनाए रखते हैं, जो नियोडिमियम-आयरन-बोरॉन से 20 गुना बेहतर है। चुंबकीय मुआवजा लूप के साथ मिलकर, सौर तूफानों से होने वाली चुंबकीय गड़बड़ी भी ±0.2dB से अधिक आइसोलेशन उतार-चढ़ाव का कारण नहीं बनेगी।

NASA JPL के 2023 तकनीकी मेमोरेंडम (JPL D-102353) ने पुष्टि की: सिलिकॉन कार्बाइड वेवगाइड आंतरिक दीवार कोटिंग्स का उपयोग X-बैंड आइसोलेटर की पावर क्षमता को 5kW से बढ़ाकर 22kW कर देता है। इस समाधान ने धूल भरी आंधी के दौरान मंगल ऑर्बिटर्स के परावर्तन बर्नआउट मुद्दों को सीधे हल किया।

हाल ही में, स्पिन-वेव मॉड्यूलेशन नामक एक नई तकनीक माइक्रोवेव चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके फेराइट्स की प्रतिध्वनि आवृत्ति (resonance frequency) को गतिशील रूप से समायोजित करती है। यह आइसोलेटर पर एक स्मार्ट वाल्व लगाने जैसा है, जो अचानक परावर्तित शक्ति का सामना करने पर आइसोलेशन को स्वचालित रूप से 15dB तक बढ़ा देता है। ESA ने हाल ही में अल्फा मैग्नेटिक स्पेक्ट्रोमीटर पर इस समाधान का परीक्षण किया, जिससे 42dB का अभूतपूर्व रिवर्स आइसोलेशन प्राप्त हुआ।

संरचनात्मक विश्लेषण

पिछले साल, APSTAR-6 उपग्रह के Ku-बैंड ट्रांसपोंडर का VSWR अचानक बढ़कर 1.8 हो गया, जिससे ग्राउंड स्टेशन रिसीव स्तर 4dB तक गिर गया। विखंडन से वेवगाइड आइसोलेटर में फेराइट शीट के किनारों पर सूक्ष्म दरारें सामने आईं—इस घटक की विफलता पूरे उपग्रह संचार पेलोड को बेकार कर देगी। TianTong-1 उपग्रह ऑनबोर्ड आइसोलेटर अतिरेक (redundancy) डिजाइन में शामिल एक इंजीनियर के रूप में, आज मैं इस घटक की जटिलताओं का विश्लेषण करूँगा।

सैन्य-ग्रेड वेवगाइड आइसोलेटर के मुख्य रूप से तीन भाग होते हैं: जायरोमैग्नेटिक फेराइट, समैरियम-कोबाल्ट स्थायी चुंबक (SmCo), और प्रतिबाधा ढाल मिलान संरचना (impedance gradient matching structure)। सबसे पहले, फेराइट शीट की जायरोमैग्नेटिक रेजोनेंस फ्रीक्वेंसी को ऑपरेटिंग बैंड केंद्र के ±5% के भीतर सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 94GHz सिस्टम के लिए येट्रियम आयरन गार्नेट (YIG) की आवश्यकता होती है, और प्रसंस्करण के दौरान, MIL-PRF-55342G अनुभाग 4.3.2.1 में निर्दिष्ट जाली अभिविन्यास सहिष्णुता (lattice orientation tolerance) पर ध्यान दिया जाना चाहिए; 0.5° का विचलन प्रविष्टि हानि को 0.3dB तक बढ़ा देता है।

• स्थायी चुंबक क्षेत्र की ताकत ≥2000 ओर्स्टेड (Oe) होनी चाहिए: N52-ग्रेड नियोडिमियम-आयरन-बोरॉन अंतरिक्ष तापमान चक्र का सामना नहीं कर सकता; Sm2Co17 चुंबकीय स्टील का उपयोग किया जाना चाहिए, साथ ही -180°C से +150°C तक थर्मल शॉक परीक्षण के तीन दौर होने चाहिए।
• टेपर्ड रिज संरचना (Tapered Ridge) का ढलान λ/4 प्रतिबाधा परिवर्तन गणनाओं का पालन करना चाहिए: ±0.01mm से अधिक की रिज चौड़ाई त्रुटि 24.5GHz के पास रेजोनेंस पीक पैदा करेगी।
• वेल्ड सीम की निगरानी के लिए वैक्यूम ब्रेजिंग (Vacuum Brazing) को AWS C3.7M/C3.7:2020 मानकों का पालन करना चाहिए; कोई भी बुलबुला मिलीमीटर-वेव बैंड में आर्क डिस्चार्ज को ट्रिगर करेगा।

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि मोड शुद्धता कारक (Mode Purity Factor) ECSS-E-ST-20-07C क्लास 3 आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। पिछले साल, COMSOL मल्टीफिजिक्स का उपयोग करते हुए, हमने सिमुलेट किया कि जब फ्लैंज इंस्टॉलेशन टॉर्क 8N·m से अधिक हो जाता है, तो TE10 मोड 3% TE20 स्पुरियस मोड को जोड़ देता है—इससे सीधे तौर पर एक निश्चित रडार सीकर लक्ष्य अभ्यास के दौरान लॉक खो देता है।

अब आप समझे? वेवगाइड आइसोलेटर विद्युत चुंबकत्व, सामग्री यांत्रिकी और ऊष्मागतिकी का एक घातक त्रिकोण है। अगली बार जब आप किसी कंपनी को यह दावा करते हुए सुनें कि उनका उत्पाद “सैन्य मानकों” को पूरा करता है, तो पहले पूछें कि क्या उनके पास MIL-STD-202G विधि 107G के अनुसार रैंडम वाइब्रेशन परीक्षण रिपोर्ट है। यदि नहीं, तो उन्हें नकली उत्पाद मानें।

स्थापना के मुख्य बिंदु

पिछले साल, APSTAR 6D उपग्रह के Ku-बैंड ट्रांसपोंडर ने अचानक 3.2dB लाभ उतार-चढ़ाव का अनुभव किया, जिसका कारण ग्राउंड स्टेशन पर नए स्थापित वेवगाइड आइसोलेटर की इंस्टॉलेशन झुकाव त्रुटि का 0.5° से अधिक होना था। उस समय, JPL में मेरे सहयोगी ने इसे वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर के साथ स्कैन किया और पाया कि फ्लैंज तनाव विरूपण ने रिटर्न लॉस को सीधे -12dB तक बिगाड़ दिया। MIL-STD-188-164A अनुभाग 6.2.3 के अनुसार, ऐसे अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए सपाटता को ±0.05mm/m के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए—यह सटीकता फुटबॉल के मैदान पर एक बाल के विचलन को खोजने के बराबर है।

इसे स्थापित करने के तीन महत्वपूर्ण बिंदु हैं:

1. फैक्ट्री अंशांकन डेटा पर कभी भरोसा न करें—भले ही निर्माता के पास NIST अंशांकन लेबल हो। पिछले साल, हमने एक प्रमुख ब्रांड के Q-बैंड आइसोलेटर को खोला, जिस पर VSWR 1.05:1 लेबल था, लेकिन वास्तव में वैक्यूम चैंबर में 1.15:1 मापा गया। अब मेरी टीम इन-सिटू सत्यापन के लिए Keysight N5227B नेटवर्क एनालाइजर के उपयोग को अनिवार्य करती है, विशेष रूप से 94GHz से ऊपर की आवृत्तियों के लिए।
2. वैक्यूम सीलेंट का क्यूरिंग कर्व समझना प्रेमिका के मूड से भी ज्यादा कठिन है। ECSS-Q-ST-70-38C मानक स्पष्ट रूप से बताता है: रूम टेम्परेचर वल्केनाइजिंग (RTV) सिलिकॉन रबर 10^-6 Torr वैक्यूम के तहत गैस छोड़ेगा (outgassing), जिससे 0.3% द्रव्यमान हानि होगी। पिछले साल, आर्टेमिस लूनर रिले स्टेशन के लिए आइसोलेटर स्थापित करते समय, हमने डाइमिथाइल सिलिकॉन ऑयल प्री-कोटिंग प्रक्रिया अपनाई, जिससे आउटगैसिंग दर को 5×10^-5 g/cm² तक कम करने में सफलता मिली।

हाल ही में, ESA के लिए Eutelsat Quantum उपग्रह की डिबगिंग करते समय, हमने पाया कि माउंटिंग ब्रैकेट का थर्मल विस्तार गुणांक (CTE) वेवगाइड सामग्री के साथ सटीक रूप से मेल खाना चाहिए। तांबे के वेवगाइड के साथ टाइटेनियम मिश्र धातु ब्रैकेट का उपयोग? 200℃ के कक्षीय तापमान अंतर पर, यह 78μm का विस्थापन अंतर पैदा करता है, जो 62.5GHz पर WR-28 वेवगाइड में 1.7dB प्रविष्टि हानि उतार-चढ़ाव पैदा करने के लिए पर्याप्त है।

एक अंदरूनी तरकीब: वेवगाइड आइसोलेटर्स को ठीक करने के लिए फाइबर ऑप्टिक जायरोस्कोप (FOG) माउंटिंग ब्रैकेट का उपयोग करें। यह तकनीक JAXA के ETS-9 उपग्रह से सीखी गई थी; उनके Ka-बैंड सिस्टम ने कंपन शोर को 0.02g²/Hz तक दबाने के लिए इस पद्धति का उपयोग किया था। हालांकि, ध्यान दें कि वेवगाइड की सतह पर कंडक्टिव ऑक्सीकरण उपचार होना चाहिए; अन्यथा, विकिरण वातावरण में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) होता है।

प्रदर्शन संकेतक

पिछली गर्मियों में, एक सैटेलाइट असेंबली प्लांट में एक घटना हुई—वेवगाइड वैक्यूम सील विफलता के कारण पूरे Ku-बैंड ट्रांसपोंडर चैनल का VSWR बढ़कर 2.5 हो गया, जिससे सीधे ग्राउंड स्टेशन रिसीव स्तर 4dB गिर गया। इसने मुझे दोष प्रतिकृति के लिए रातों-रात Keysight N5227B नेटवर्क एनालाइजर ले जाने के लिए मजबूर किया, केवल यह देखने के लिए कि 23℃ से -40℃ के तापमान परिवर्तन के दौरान आइसोलेशन पैरामीटर 15% विचलित हो गया।

आइसोलेशन वेवगाइड आइसोलेटर्स की कमजोरी (Achilles’ heel) है। MIL-STD-188-164A धारा 4.7.3 की सख्त आवश्यकता के अनुसार, सैन्य-ग्रेड उपकरणों में 18-40GHz रेंज में आइसोलेशन >23dB होना चाहिए। यह संख्या सरल लगती है, लेकिन व्यवहार में, मोड शुद्धता (Mode Purity) और फेराइट सामग्री हिस्टैरिसीस लूप (Hysteresis Loop) दोनों को एक साथ प्राप्त करना एक बाल पर नक्काशी करने से अधिक कठिन है। हमारे द्वारा परीक्षण किए गए Eravant ISO-26-40 उत्पादों को उदाहरण के रूप में लें: कमरे के तापमान पर आइसोलेशन 26dB तक पहुँच सकता है, लेकिन थर्मल साइकलिंग के लिए वैक्यूम चैंबर के अंदर जाने पर, फेराइट संतृप्ति चुंबकत्व (Saturation Magnetization) में थोड़ा सा विचलन भी आइसोलेशन को 19dB तक गिरा देता है।

[Image showing Isolation performance graph over temperature range]

पावर हैंडलिंग क्षमता सबसे भ्रामक संकेतक है। औद्योगिक-ग्रेड उत्पाद 200W की औसत शक्ति का दावा करते हैं, लेकिन वैक्यूम वातावरण में, गर्मी अपव्यय दक्षता 40% गिर जाती है। जब मल्टी-कैरियर सिग्नल पीक फैक्टर >10dB जैसी स्थितियां आती हैं, तो प्लाज्मा डिस्चार्ज तुरंत होता है। पिछले साल, FY-4 के प्रारंभिक परीक्षण के दौरान, एक घरेलू आइसोलेटर पर 94GHz पर 500W निरंतर तरंग लोड करने पर 10 मिनट से भी कम समय में प्रविष्टि हानि 0.15dB से बढ़कर 1.2dB हो गई। खोलने पर, वेवगाइड कैविटी की आंतरिक दीवार चिंगारी के निशानों से भरी थी।

अब उद्योग का सबसे बड़ा सिरदर्द इंटरमॉड्यूलेशन इंडेक्स है। IEEE Trans. MTT 2023 पेपर (DOI:10.1109/TMTT.2023.3056782) के अनुसार, जब दो वाहक संकेतों के बीच आवृत्ति अंतराल ＜5% बैंडविड्थ होता है, तो तीसरे क्रम के इंटरमॉड्यूलेशन उत्पाद सीधे उपयोगी सिग्नल बैंड में गिरते हैं। पिछले साल, तियांगोंग अंतरिक्ष स्टेशन को आपूर्ति किए गए L-बैंड आइसोलेटर्स इसका शिकार हुए—एकल वाहकों के साथ स्वीकृति परीक्षण अच्छे रहे, लेकिन वास्तविक उपयोग में इंटरमॉड्यूलेशन हस्तक्षेप के कारण बिट त्रुटि दर (BER) तीन गुना खराब हो गई।

परीक्षण उपकरणों के संबंध में, Rohde & Schwarz ZNA43 वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर उद्योग मानक बन गया है। लेकिन ग्रुप डिले मापते समय एक कमी है: जब डिवाइस में उच्च-क्रम मोड कपलिंग होता है, तो डिले कर्व पर घोस्ट रिपल दिखाई देता है।

दोष निदान

सुबह 3 बजे, एक Ku-बैंड उपग्रह ग्राउंड स्टेशन से अलार्म आया, जिसमें रिटर्न लॉस अचानक -1.2dB तक उछल गया—जो पहले से ही ITU-R S.2199 मानक के महत्वपूर्ण मान को तोड़ रहा था। इंजीनियर लाओ झांग ने एक थर्मल इमेजर उठाया और रेडोम की ओर भागे, बुदबुदाते हुए: “अस्सी प्रतिशत संभावना है कि वेवगाइड फ्लैंज पर फिर से मल्टीपैक्टर प्रभाव (Multipactor Effect) हुआ है।”

Zhongxing 9B पिछले साल इसी गड्ढे में गिरा था। उस समय, अपलिंक VSWR 1.25 से बढ़कर 3.8 हो गया था, जिससे सीधे तौर पर पूरे उपग्रह का EIRP 2.3dB गिर गया था। ग्राउंड स्टेशन ने Keysight N5291A वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर के साथ फ्रीक्वेंसी स्वीप किया और 17.8GHz पर एक स्पष्ट रेजोनेंस पीक पकड़ी। बाद में विखंडन से आइसोलेटर के अंदर फेराइट शीट पर 3μm का प्लाज्मा एब्लेशन पिट (ablation pit) मिला।

ऐसे दोषों का निदान करने के लिए सैन्य मानकों के अनुसार कठोर प्रक्रिया का पालन करना आवश्यक है:

• वैक्यूम के तहत पहला चरण हीलियम रिसाव का पता लगाना: वेवगाइड फ्लैंज सीम को स्कैन करने के लिए Agilent 979 हीलियम लीक डिटेक्टर का उपयोग करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रिसाव दर <1×10⁻⁹ Pa·m³/s है।
• दूसरा चरण माइक्रोवेव प्लाज्मा सफाई: कार्बनिक दूषित पदार्थों को हटाने के लिए 30 मिनट के लिए फ्लैंज संपर्क सतहों का उपचार करते हुए ऑक्सीजन प्लाज्मा को उत्तेजित करने के लिए 13.56MHz RF स्रोत का उपयोग करें।
• तीसरा चरण सिंक्रनाइज़ थर्मल चक्र परीक्षण: -55℃ से +125℃ तक 20 चक्र करें, FLIR A8580 इन्फ्रारेड कैमरा के साथ तापमान ढाल की निगरानी करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह 5℃/cm से अधिक न हो।

पिछले महीने, APSTAR 6D उपग्रह के वेवगाइड घटकों को संभालते समय, हमने पाया कि डाइइलेक्ट्रिक लोडिंग शीट का डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक 7% विचलित हो गया था। इससे सीधे तौर पर आइसोलेटर का रिवर्स आइसोलेशन 32dB से गिरकर 19dB रह गया। Rohde & Schwarz ZVA67 नेटवर्क एनालाइजर का उपयोग करते हुए, S21 पैरामीटर कर्व ने 18.5GHz पर एक स्पष्ट गिरावट दिखाई।

अनुभवी इंजीनियर अपने साथ मोड प्योरिटी टेस्टर रखते हैं। पिछले साल, एक सैन्य रडार परियोजना को नुकसान हुआ—वेवगाइड के अंदर 0.2mm एल्युमिनियम ऑक्साइड मलबे ने TE₁₀ मोड से 5% TM₁₁ मोड रूपांतरण का कारण बना। नग्न आंखों से अदृश्य, यह आइसोलेटर के VSWR को X-बैंड में 0.15 तक समय-समय पर उतार-चढ़ाव का कारण बनता है।

जब रहस्यमय दोषों का सामना करना पड़े, तो तीन घातक मापदंडों की जांच करना याद रखें: पीक पावर हैंडलिंग क्षमता, फेज स्थिरता, मैग्नेटिक हिस्टैरिसीस लूप स्क्वायरनेस रेशियो। पिछले साल, TianTong-1 03 उपग्रह को संभालते समय, फेराइट सामग्री का Br/Bs मान 0.92 से घटकर 0.78 हो गया, जिससे रिवर्स आइसोलेशन विशेषताओं का पूर्ण पतन हो गया।

अब, नए आइसोलेटर्स एल्युमिनियम नाइट्राइड पतली फिल्मों को कोट करने के लिए प्लाज्मा-एन्हांस्ड केमिकल वेपर डिपोजिशन (PECVD) प्रक्रिया का उपयोग करने लगे हैं। परीक्षण डेटा से पता चलता है कि यह मल्टी-कैरियर परिदृश्यों में थर्ड-ऑर्डर इंटरमॉड्यूलेशन दमन (IMD3) में 43% सुधार करता है। हालांकि, कोटिंग की मोटाई को λ/40 और λ/30 के बीच नियंत्रित किया जाना चाहिए; अन्यथा, यह ढांकता हुआ प्रतिध्वनि (dielectric resonance) का कारण बनता है।