[發(fā)明專利]一種用于星載的甚低頻太陽射電觀測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910256320.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN109856464B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆小娟;董亮;敦金平;汪敏;楊鳳輝;高冠男;郭少杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家衛(wèi)星氣象中心（國家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心）;中國科學(xué)院云南天文臺(tái)
• 主分類號(hào): G01R29/08
• 分類號(hào): G01R29/08;G01R1/18;G01R1/02
• 代理公司: 昆明大百科專利事務(wù)所 53106
• 代理人: 蘇蕓蕓

1.一種用于星載的甚低頻太陽射電觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：針對(duì)100KHz-20MHz的低頻太陽射電信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)，其包括三個(gè)電場(chǎng)傳感器、三套模擬接收機(jī)、數(shù)據(jù)采集處理模塊、時(shí)頻模塊、電源模塊、存儲(chǔ)模塊；三個(gè)電場(chǎng)傳感器分別與三套模擬接收機(jī)連接，三套模擬接收機(jī)、時(shí)頻模塊分別與數(shù)據(jù)采集處理模塊連接，數(shù)據(jù)采集處理模塊與存儲(chǔ)模塊連接，數(shù)據(jù)采集處理模塊、三套模擬接收機(jī)分別與電源模塊連接；

其中電場(chǎng)傳感器為低損耗金屬桿，長(zhǎng)度為5米以上，三個(gè)電場(chǎng)傳感器通過支架呈X、Y、Z三正交分布狀態(tài)設(shè)置在衛(wèi)星上，其中X方向?yàn)槌蛱柗较颍琘軸為平行于太陽方向，Z軸垂直于X軸、Y軸構(gòu)成的平面，即形成的三維空間朝向太陽，用于測(cè)量X、Y、Z方向上的電場(chǎng)強(qiáng)度E_X、E_Y、E_Z；

模擬接收機(jī)由低噪聲放大器模塊、模擬高通濾波器、二級(jí)放大器、模擬低通濾波器依次連接組成；其中低噪聲放大器模塊噪聲小于放大增益不小于30dB，模擬高通濾波器的通帶＞80kHz，模擬低通濾波器的通帶＜50MHz，二級(jí)放大器增益不小于30dB，低噪聲放大器模塊與電場(chǎng)傳感器連接，模擬低通濾波器與數(shù)據(jù)采集處理模塊連接；

電源模塊由大功率DC-DC模塊和低噪聲LDO模塊組成，其中大功率DC-DC模塊分別與二級(jí)放大器、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA信號(hào)處理核心芯片、低噪聲LDO模塊、存儲(chǔ)模塊連接并供電；低噪聲LDO模塊與低噪聲放大器模塊連接并供電；

三個(gè)電場(chǎng)傳感器、低噪聲放大器模塊、模擬高通濾波器、低噪聲LDO模塊設(shè)置在衛(wèi)星艙外部，且低噪聲放大器模塊、模擬高通濾波器、低噪聲LDO模塊設(shè)置在艙外獨(dú)立的屏蔽倉內(nèi)；本系統(tǒng)其余組件放置于衛(wèi)星艙內(nèi)部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于星載的甚低頻太陽射電觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)采集處理模塊由3個(gè)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA信號(hào)處理核心芯片、信號(hào)發(fā)送單元依次連接組成，模擬低通濾波器與高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接；高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率不應(yīng)低于80Msps，采用量化位數(shù)為10bit以上高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于星載的甚低頻太陽射電觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：時(shí)頻模塊包括星載高精度時(shí)鐘和時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片，星載高精度時(shí)鐘和時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片連接，時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片分別與高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA信號(hào)處理核心芯片連接；

所述星載高精度時(shí)鐘輸出1pps信號(hào)經(jīng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片放大，作為高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集和FPGA信號(hào)處理核心芯片信號(hào)處理的同步信號(hào)，同時(shí)星載高精度時(shí)鐘輸出的5MHz或者10MHz標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部放大鎖相環(huán)倍頻到高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集和FPGA信號(hào)處理核心芯片工作所需要的頻率，作為高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA信號(hào)處理核心芯片的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于星載的甚低頻太陽射電觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，F(xiàn)PGA信號(hào)處理核心芯片還包括：

角度計(jì)算模塊，將三個(gè)電場(chǎng)傳感器輸出端產(chǎn)生的功率，兩兩比值確定來波方向，并將計(jì)算數(shù)據(jù)通過信號(hào)發(fā)送單元傳回地面中心。