[发明专利]电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电推进系统电磁兼容性试验方法，特别是电推进系统与星上射频设备的辐射电磁兼容性试验方法。

背景技术

由于卫星电推进系统工作时具有高电压、大电流、较大的电压或电流变化率、以及复杂的等离子体环境，因此电推进系统工作时产生的辐射发射电磁干扰对卫星的星上射频设备造成潜在的影响。这些辐射电磁干扰可能来自于供配电管理单元(PPU)、电缆线、电推力器以及引出羽流中的发射。电推进系统与星上射频设备要确保电磁兼容，因此必须进行电推进系统与星上射频设备的辐射电磁兼容性验证。

国内目前只对PPU、数字接口控制单元(DICU)等进行过单独的设备级电磁兼容性测试，没有进行过整个电推进系统与星上射频设备的辐射电磁兼容性试验，也没有提出这方面的方法。

国外进行电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验的方法是：建设一个电推进系统电磁兼容性测试实验室，这个实验室包括用于容纳羽流的透波真空罐，全电波的暗室两部分，即将普通的电推进测试室和普通的电磁兼容性测试室结合在一起，完成电推进系统与星上射频设备的辐射电磁兼容性测试。测试的时候，将整个卫星推入电推进系统电磁兼容性测试实验室，卫星和电推进系统进行相关的测试流程，考察辐射电磁兼容性。这种方法的不足是需要建设专门的电推进系统电磁兼容性测试实验室，代价高昂。而目前电推进系统尚属于试验产品，数量极少，为此建设专门的实验室，利用率不高。

在没有电推进系统电磁兼容性测试实验室的情况下，如何对电推进系统与星上射频设备的辐射电磁兼容性进行验证，这是一个难题，国内外尚没有提出解决方法。主要的困难在于，电推进系统的离子推力器必需在真空环境中工作，无法直接安装于装有天线的卫星上，而离子推力器产生的羽流会产生电磁辐射干扰，该干扰与卫星射频设备的辐射兼容性又必须得到验证。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服没有电推进系统电磁兼容性测试实验室的困难，提供了一种方法简便、易于实现的电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法。

本发明的技术解决方案是：电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法，步骤如下：

(1)将电推进系统的离子推力器放置于透波副舱内，同时将透波副舱与主真空罐固定连接，离子推力器通过电缆与放置在透波副舱和主真空罐外的电推进系统的其余部分连接；离子推力器的安装位置靠近透波副舱末端中心位置，确保在透波副舱内有1米长的羽流；所述透波副舱为圆柱形玻璃钢材料；

(2)在主真空罐和透波副舱连接部位的两侧安装两块吸波材料板，尖劈状吸波材料朝向透波副舱一侧，并能够完全遮挡主真空罐；

(3)使用抽气系统对主真空罐抽真空；

(4)将卫星结构体置于透波副舱处，卫星结构体上安装应答机天线两付、GPS天线一付；

(5)应答机、遥控单元、星务计算机、天线进行星上设备连接，同时测控地面天线与测控地面设备连接；

(6)电推进系统不加电，将应答机射频口接收到的上行电平调整为灵敏度电平以上3dB，将测控地面设备射频口的下行电平调整为灵敏度电平以上3dB；

(7)遥控指令经测控地面天线发出并由卫星上的应答机天线接收，经应答机传送给遥控单元和星务计算机，在星务计算机上检查有无指令漏误；

(8)由星务计算机发送测试码，经遥控单元、应答机、应答机天线向测控地面天线发送，在测控地面设备检查测试码的误码率；

(9)电推进系统加电，处于正常工作状态；保持应答机口和测控地面设备射频口的电平不变，再次检查上行指令接收和下行遥测误码情况；如果指令接收均正确，误码率满足要求，则表明应答机没有受到电推进系统的干扰；

(10)用有线方式连接两台GPS接收机和GPS仿真器，GPS接收机、GPS地面测试设备开机，电推进系统不开机；两台GPS接收机一台工作于绝对定位模式，另一台工作于相对定位模式；观察GPS接收机的遥测参数，确定绝对定位情况和相对定位情况；

(11)电推进系统开机，改变电推进系统的工作模式，观察GPS接收机的遥测参数，确定绝对定位情况和相对定位情况；

(12)把工作于相对定位模式的GPS接收机和GPS仿真器的连接改为无线方式，观察GPS接收机的遥测参数，确定绝对定位情况和相对定位情况；

(13)改变电推进系统的工作模式，观察GPS接收机的遥测参数，确定绝对定位情况和相对定位情况。