[發明專利]電推進系統與星上射頻設備輻射電磁兼容性試驗方法

有效

• 申請號: 201110262626.6
• 申請日: 2011-09-06
• 公開（公告）號: CN102323507A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 楊爭光;高杰;李冉;崔鐵民;吳璇;葉揚
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種電推進系統電磁兼容性試驗方法，特別是電推進系統與星上射頻設備的輻射電磁兼容性試驗方法。

背景技術

由于衛星電推進系統工作時具有高電壓、大電流、較大的電壓或電流變化率、以及復雜的等離子體環境，因此電推進系統工作時產生的輻射發射電磁干擾對衛星的星上射頻設備造成潛在的影響。這些輻射電磁干擾可能來自于供配電管理單元(PPU)、電纜線、電推力器以及引出羽流中的發射。電推進系統與星上射頻設備要確保電磁兼容，因此必須進行電推進系統與星上射頻設備的輻射電磁兼容性驗證。

國內目前只對PPU、數字接口控制單元(DICU)等進行過單獨的設備級電磁兼容性測試，沒有進行過整個電推進系統與星上射頻設備的輻射電磁兼容性試驗，也沒有提出這方面的方法。

國外進行電推進系統與星上射頻設備輻射電磁兼容性試驗的方法是：建設一個電推進系統電磁兼容性測試實驗室，這個實驗室包括用于容納羽流的透波真空罐，全電波的暗室兩部分，即將普通的電推進測試室和普通的電磁兼容性測試室結合在一起，完成電推進系統與星上射頻設備的輻射電磁兼容性測試。測試的時候，將整個衛星推入電推進系統電磁兼容性測試實驗室，衛星和電推進系統進行相關的測試流程，考察輻射電磁兼容性。這種方法的不足是需要建設專門的電推進系統電磁兼容性測試實驗室，代價高昂。而目前電推進系統尚屬于試驗產品，數量極少，為此建設專門的實驗室，利用率不高。

在沒有電推進系統電磁兼容性測試實驗室的情況下，如何對電推進系統與星上射頻設備的輻射電磁兼容性進行驗證，這是一個難題，國內外尚沒有提出解決方法。主要的困難在于，電推進系統的離子推力器必需在真空環境中工作，無法直接安裝于裝有天線的衛星上，而離子推力器產生的羽流會產生電磁輻射干擾，該干擾與衛星射頻設備的輻射兼容性又必須得到驗證。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服沒有電推進系統電磁兼容性測試實驗室的困難，提供了一種方法簡便、易于實現的電推進系統與星上射頻設備輻射電磁兼容性試驗方法。

本發明的技術解決方案是：電推進系統與星上射頻設備輻射電磁兼容性試驗方法，步驟如下：

(1)將電推進系統的離子推力器放置于透波副艙內，同時將透波副艙與主真空罐固定連接，離子推力器通過電纜與放置在透波副艙和主真空罐外的電推進系統的其余部分連接；離子推力器的安裝位置靠近透波副艙末端中心位置，確保在透波副艙內有1米長的羽流；所述透波副艙為圓柱形玻璃鋼材料；

(2)在主真空罐和透波副艙連接部位的兩側安裝兩塊吸波材料板，尖劈狀吸波材料朝向透波副艙一側，并能夠完全遮擋主真空罐；

(3)使用抽氣系統對主真空罐抽真空；

(4)將衛星結構體置于透波副艙處，衛星結構體上安裝應答機天線兩付、GPS天線一付；

(5)應答機、遙控單元、星務計算機、天線進行星上設備連接，同時測控地面天線與測控地面設備連接；

(6)電推進系統不加電，將應答機射頻口接收到的上行電平調整為靈敏度電平以上3dB，將測控地面設備射頻口的下行電平調整為靈敏度電平以上3dB；

(7)遙控指令經測控地面天線發出并由衛星上的應答機天線接收，經應答機傳送給遙控單元和星務計算機，在星務計算機上檢查有無指令漏誤；

(8)由星務計算機發送測試碼，經遙控單元、應答機、應答機天線向測控地面天線發送，在測控地面設備檢查測試碼的誤碼率；

(9)電推進系統加電，處于正常工作狀態；保持應答機口和測控地面設備射頻口的電平不變，再次檢查上行指令接收和下行遙測誤碼情況；如果指令接收均正確，誤碼率滿足要求，則表明應答機沒有受到電推進系統的干擾；

(10)用有線方式連接兩臺GPS接收機和GPS仿真器，GPS接收機、GPS地面測試設備開機，電推進系統不開機；兩臺GPS接收機一臺工作于絕對定位模式，另一臺工作于相對定位模式；觀察GPS接收機的遙測參數，確定絕對定位情況和相對定位情況；

(11)電推進系統開機，改變電推進系統的工作模式，觀察GPS接收機的遙測參數，確定絕對定位情況和相對定位情況；

(12)把工作于相對定位模式的GPS接收機和GPS仿真器的連接改為無線方式，觀察GPS接收機的遙測參數，確定絕對定位情況和相對定位情況；

(13)改變電推進系統的工作模式，觀察GPS接收機的遙測參數，確定絕對定位情況和相對定位情況。