[发明专利]一种深空航天器射频波导测试装置与测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天器射频测试领域，特别涉及一种深空航天器射频波导测试装置。

背景技术

为了保证航天飞行的安全性与可靠性，航天器在发射之前都要做大量的测试，航天器射频测试就是其中的一种。在现有技术中，航天器射频测试分有线测试、无线测试。有线射频测试是指航天器的接收机和发射机连接高频电缆到地面测试设备进行射频测试，该方法存在测试不完整(不包括天线部分)、高频接插件要多次插拔降低可靠性等问题；无线射频测试是指航天器的天线与地面天线进行无线连接测试，该方法对于深空航天器来说，由于无线电磁波辐射的能量巨大，测试人员和操作人员不可在附近工作，因此需要在专门的电磁波屏蔽厂房进行测试(即EMC厂房)，具有航天器需要转厂重新布线、工作量大等问题。

发明内容

本发明目的是克服现有的深空航天器射频测试方法或者测试不完整、可靠性较低，或者容易对人体造成伤害的缺陷，从而提供一种安全性高、使用方便的测试装置与测试方法。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种深空航天器射频波导测试装置，包括上行部分与下行部分；其中，

所述的上行部分包括用于屏蔽无线信号的屏蔽腔；所述屏蔽腔成中空的桶状，在底面与顶面各自开有一个通孔，这两个通孔分别用于安插所述深空航天器的接收天线与地面的发射天线；所述屏蔽腔的内部涂有吸波材料；

所述的下行部分包括用于屏蔽无线信号的转接波导以及用于将无线信号转换成有线电缆中所传输的电信号的波导同轴转换；所述的转接波导为一中空的管状连接腔，其一端连接到所述深空航天器的发射天线，其另一端连接到所述波导同轴转换的输入端；所述波导同轴转换的输出端通过有线电缆连接到地面的测试设备。

上述技术方案中，所述转接波导的内壁涂有吸波材料。

上述技术方案中，所述屏蔽腔中的通孔的尺寸与所述深空航天器的接收天线、地面发射天线的外径尺寸一致，使得它们之间能够紧密配合。

本发明还提供了一种利用所述的深空航天器射频波导测试装置进行射频波导测试的方法，包括对上行通信链路的测试与对下行通信链路的测试；

对上行通信链路的测试方法包括：

步骤1-1)、将射频波导测试装置上行部分连接到上行通信链路中深空航天器的接收天线与地面发射天线之间；

步骤1-2)、对天线的性能指标进行测试，以确认步骤1-1)所完成的连接是否正常；

步骤1-3)、将指令接收机与所述深空航天器的接收天线连接，将所述地面发射天线与地面上行发射机连接；

步骤1-4)、地面上行发射机开机工作；

步骤1-5)、指令接收机开机工作，接收地面上行指令数据；

步骤1-6)、测试射频波导测试装置上行部分外围的电磁泄漏强度；

对下行通信链路的测试方法包括：

步骤2-1)、将射频波导测试装置下行部分连接到下行通信链路中深空航天器的发射天线与地面测试设备之间；

步骤2-2)、对天线的性能指标进行测试，以确认步骤2-1)所完成的连接是否正常；

步骤2-3)、将指令发射机连接到所述深空航天器的发射天线；

步骤2-4)、指令发射机开机工作；

步骤2-5)、指令接收机开机工作，接收下行指令数据；

步骤2-6)、测试射频波导测试装置下行部分外围的电磁泄漏强度。

上述技术方案中，在步骤1-2)中，所述的天线的性能指标包括上行驻波比与传输损耗；在步骤2-2)中，所述的天线的性能指标包括下行驻波比与传输损耗。

本发明的测试方法与测试装置在我国首颗火星探测器上经行了充分的验证，在离63W的发射天线1米处，电磁辐射比国标中人体可承受的安全指标低2100多倍。可以在人员近距离工作状态下，进行全功率射频测试。

附图说明

图1为射频波导测试应用场景的示意图；

图2为本发明的射频波导测试装置下行部分的结构示意图；

图3为本发明的射频波导测试装置上行部分的结构示意图；

图4为本发明的射频波导测试装置下行部分在下行通行链路中的安装示意图；

图5为本发明的射频波导测试装置上行部分在上行通信链路中的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

卫星是最为常见的一种深空航天器，在下面的实施例中就以卫星为例，对本发明的射频波导测试装置进行说明。