[發明專利]一種深空航天器射頻波導測試裝置與測試方法

有效

• 申請號: 201110362482.1
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102520262A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李金岳;曹志宇;陳昌亞
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;H04B17/00
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 容敦璋

技術領域

本發明涉及航天器射頻測試領域，特別涉及一種深空航天器射頻波導測試裝置。

背景技術

為了保證航天飛行的安全性與可靠性，航天器在發射之前都要做大量的測試，航天器射頻測試就是其中的一種。在現有技術中，航天器射頻測試分有線測試、無線測試。有線射頻測試是指航天器的接收機和發射機連接高頻電纜到地面測試設備進行射頻測試，該方法存在測試不完整(不包括天線部分)、高頻接插件要多次插拔降低可靠性等問題；無線射頻測試是指航天器的天線與地面天線進行無線連接測試，該方法對于深空航天器來說，由于無線電磁波輻射的能量巨大，測試人員和操作人員不可在附近工作，因此需要在專門的電磁波屏蔽廠房進行測試(即EMC廠房)，具有航天器需要轉廠重新布線、工作量大等問題。

發明內容

本發明目的是克服現有的深空航天器射頻測試方法或者測試不完整、可靠性較低，或者容易對人體造成傷害的缺陷，從而提供一種安全性高、使用方便的測試裝置與測試方法。

為了達到上述發明目的，本發明提供了一種深空航天器射頻波導測試裝置，包括上行部分與下行部分；其中，

所述的上行部分包括用于屏蔽無線信號的屏蔽腔；所述屏蔽腔成中空的桶狀，在底面與頂面各自開有一個通孔，這兩個通孔分別用于安插所述深空航天器的接收天線與地面的發射天線；所述屏蔽腔的內部涂有吸波材料；

所述的下行部分包括用于屏蔽無線信號的轉接波導以及用于將無線信號轉換成有線電纜中所傳輸的電信號的波導同軸轉換；所述的轉接波導為一中空的管狀連接腔，其一端連接到所述深空航天器的發射天線，其另一端連接到所述波導同軸轉換的輸入端；所述波導同軸轉換的輸出端通過有線電纜連接到地面的測試設備。

上述技術方案中，所述轉接波導的內壁涂有吸波材料。

上述技術方案中，所述屏蔽腔中的通孔的尺寸與所述深空航天器的接收天線、地面發射天線的外徑尺寸一致，使得它們之間能夠緊密配合。

本發明還提供了一種利用所述的深空航天器射頻波導測試裝置進行射頻波導測試的方法，包括對上行通信鏈路的測試與對下行通信鏈路的測試；

對上行通信鏈路的測試方法包括：

步驟1-1)、將射頻波導測試裝置上行部分連接到上行通信鏈路中深空航天器的接收天線與地面發射天線之間；

步驟1-2)、對天線的性能指標進行測試，以確認步驟1-1)所完成的連接是否正常；

步驟1-3)、將指令接收機與所述深空航天器的接收天線連接，將所述地面發射天線與地面上行發射機連接；

步驟1-4)、地面上行發射機開機工作；

步驟1-5)、指令接收機開機工作，接收地面上行指令數據；

步驟1-6)、測試射頻波導測試裝置上行部分外圍的電磁泄漏強度；

對下行通信鏈路的測試方法包括：

步驟2-1)、將射頻波導測試裝置下行部分連接到下行通信鏈路中深空航天器的發射天線與地面測試設備之間；

步驟2-2)、對天線的性能指標進行測試，以確認步驟2-1)所完成的連接是否正常；

步驟2-3)、將指令發射機連接到所述深空航天器的發射天線；

步驟2-4)、指令發射機開機工作；

步驟2-5)、指令接收機開機工作，接收下行指令數據；

步驟2-6)、測試射頻波導測試裝置下行部分外圍的電磁泄漏強度。

上述技術方案中，在步驟1-2)中，所述的天線的性能指標包括上行駐波比與傳輸損耗；在步驟2-2)中，所述的天線的性能指標包括下行駐波比與傳輸損耗。

本發明的測試方法與測試裝置在我國首顆火星探測器上經行了充分的驗證，在離63W的發射天線1米處，電磁輻射比國標中人體可承受的安全指標低2100多倍。可以在人員近距離工作狀態下，進行全功率射頻測試。

附圖說明

圖1為射頻波導測試應用場景的示意圖；

圖2為本發明的射頻波導測試裝置下行部分的結構示意圖；

圖3為本發明的射頻波導測試裝置上行部分的結構示意圖；

圖4為本發明的射頻波導測試裝置下行部分在下行通行鏈路中的安裝示意圖；

圖5為本發明的射頻波導測試裝置上行部分在上行通信鏈路中的安裝示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

衛星是最為常見的一種深空航天器，在下面的實施例中就以衛星為例，對本發明的射頻波導測試裝置進行說明。