미국 DSN 은 1 9 5 8 년에 지어졌습니다. 지난 5 년 동안 DSN 은 규모가 커졌을 뿐만 아니라 기술과 성능도 크게 향상되었다. 원격 측정 수신 능력은 초기 8 비트/초에서 수십 또는 수백 메가비트/초로 증가했습니다. 우선 탐사선으로부터 가능한 한 많은 데이터를 수신하는 것이 최우선 과제이므로 통신 링크의 성능을 지속적으로 향상시키기 위해 항상 최신 기술을 채택해야 합니다. 그 중에서도 주파수를 높이고 우주선 발사기의 전력을 강화하고 지름이 더 큰 안테나를 채택하는 것이 가장 직접적인 방법이며 저소음 수신기 사용, 안테나 효율 향상, 코딩 기술 향상, 변조 및 탐지 시스템 개선도 포함됩니다. 현재 DSN 은 안테나 어레이 기술을 사용하여 원격 탐지기 신호를 수신할 수 있는 능력을 높였습니다.

DSN 은 미국 캘리포니아 골드데스, 오스트레일리아 캔버라, 스페인 마드리드에 위치한 세 개의 지상 터미널 시설로 구성되어 있으며 경도 거리는 약 120 도이며, 심공 탐지기의 추적 측정에서 연속 관찰과 적절한 중첩 호 세그먼트를 제공합니다. 각 지상 터미널 시설에는 최소 4 개의 DSS 가 포함되어 있으며, 각 DSS 에는 고감도 수신 시스템 1 개, 고출력 송신기 1 개, 신호 처리 센터 1 개, 통신 네트워크 시스템 1 개가 장착되어 있습니다. 구체적으로 지름 3m 의 고효율 안테나를 포함합니다. 직경 3m 빔 도파관 안테나 (골드 3 개); 지름이1M 인 4 개의 안테나로 구성된 안테나 배열 지름이 7 미터인 안테나. 안테나 어레이 기술은 더 많은 심공 탐지기의 데이터를 수신할 수 있으며, 7m 지름 안테나와 3m 지름 안테나 어레이는 데이터 수신 능력을 2% 이상 향상시킬 수 있습니다.

DSN 의 70m 안테나 서브넷에는 캘리포니아 골드스의 DSS- 14, 오스트레일리아 캔버라 근처의 DSS-43, 스페인 마드리드 근처의 DSS-63 에 각각 지름이 70m 인 안테나 3 개가 포함되어 있습니다. 모든 안테나는 L, S, X-밴드 수신 기능과 S 와 X-밴드 송신 기능을 갖추고 있습니다. DSS- 14 에는 정상적인 수신 주파수 대역뿐만 아니라 전파 천문 관측 CA 주파수 대역 (22GHz) 의 수신 피드로도 작동하는 금석 태양계 레이더 (GSSR) 도 있습니다.

DSN 의 34 m 안테나 서브넷에는 미국 캘리포니아 골드스타운의 DSS-6 5438+05, 오스트레일리아 캔버라 근처의 DSS-45, 스페인 마드리드 근처의 DSS-6 5 에 위치한 직경 34m 의 고효율 안테나 3 개가 포함되어 있습니다. 탐지기를 추적하고 측정하는 것 외에도 34m 안테나 서브넷은 매우 긴 기준선 간섭 측정 (VLBI 및 무선 전원 관찰) 에도 사용할 수 있습니다. ) 을 참조하십시오

1990 년대 중반에 미국은 DSN 을 위해 새로운 34m 지름 빔 파도 안테나를 만들었다. 안테나는 일련의 마이크로웨이브 반사 표면을 사용하여 송신기 표면에서 주 구조 아래의 제어된 초점으로 에너지를 안내합니다. 안테나의 원리는 새로운 발전이 없지만, 성형된 1 차 반사기와 2 차 반사기를 사용하여 구경 효율을 높였지만, 새로운 구조와 재질을 사용하여 G/T 값을 더욱 최적화합니다. 그리고 반사경의 정확도를 조정하면 카 밴드에서 작동할 수 있습니다. 이 안테나의 전자 장치는 지하실에 배치되고, 고주파 프런트 엔드 장치는 바닥에 놓을 수 있으며, 베이스의 회전 타원 반사기는 마이크로웨이브 에너지를 여러 프런트 엔드 장치 중 하나에 조준할 수 있으므로 DSN 은 기존 안테나에서 이미 과부하된 카세그린 초점 영역의 에너지를 증가시키지 않고 더 높은 주파수로 쉽게 확장할 수 있습니다.

모든 DSS 는 각자의 심공 시설의 신호 처리 센터에 의해 원격으로 제어됩니다. 이 센터는 안테나를 제어하고, 원격 측정 데이터를 수신 및 처리하고, 전자 시스템을 통해 명령을 보내고, 우주선 탐색 데이터를 생성합니다. 그들 자신의 깊은 우주 시설에서 처리한 후, 모든 데이터는 추가 처리를 위해 JPL 로 전송된 다음 현대 지상 통신망을 통해 각 과학 연구팀에 전송된다.

현재 DSN 아키텍처에서 대구경 안테나를 사용하는 것은 더 이상 NASA 의 향후 임무 요구 사항 (감도 및 내비게이션) 을 효과적으로 충족시킬 수 없으며 유지 관리 및 운영 비용이 너무 많이 듭니다. 따라서 높은 신뢰성과 가격 대비 성능의 작은 지름 안테나로 구성된 가변 규모의 안테나 어레이를 사용하여 증가하는 요구를 충족할 수 있습니다. 안테나 어레이는 여러 작업을 동시에 수행할 수 있으며 각 작업의 요구 사항을 충족하는 안테나 지름을 제공합니다. 또한 이러한 소형 안테나는 대형 안테나에 비해 중요한 상업적 지원과 긴 수명 주기를 가지고 있습니다. 12m 안테나 어레이는 최소 400 개의 안테나로 설계되어 X 밴드에 지름이 240m 인 큰 안테나를 제공하거나 지름이 7m 인 안테나 용량을 120 배로 늘리는 것과 같습니다. 하위 안테나 어레이는 여러 탐지기에 이상적인 지름을 제공할 수 있습니다. 공간이 다른 곳에 있는 여러 우주선이나 공간의 1 개 탐지기는 모두 안테나 어레이의 고감도를 활용할 수 있다. DSS 는 2008 년 6 월 발사될 예정인 로봇 달 탐사 프로그램 (RLEP) 의 첫 번째 임무인 달 측량 궤도 항공기 (LRO) 를 지원하기 위해 지름이 12m 인 4 개의 안테나로 구성된 단일 수신 (업링크 없음) 어레이를 사용합니다. "누가 사용하고 누가 투자하는가" 라는 사고방식에 따라 필요에 맞게 안테나 어레이를 지속적으로 확대해 2020 년에는 40 개의 안테나가 형성될 것으로 예상된다.