[发明专利]一种卫星电推进系统电磁辐射特性模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及航天器卫星电推进系统，特别涉及一种针对卫星用的电推进系统的电磁辐射特性地面模拟器。

背景技术

随着航天器技术的进步，电推进系统开始在通信卫星和深空探测卫星领域越来越得到广泛的应用，电推进系统代替传统的化学推进系统，保证航天器更高的工作寿命。电推进在带来一系列技术进步的同时，其产生的等离子羽流体，会产生电磁辐射，给卫星带来电磁兼容性问题。因此，电推进系统与卫星的电磁兼容性必须进行充分评估。

由于电推进系统中的推力器必须工作在真空、低温环境中，一方面传统的电磁兼容性实验室不满足推力器的工作环境要求，另一方面推力器地面试验应用的真空罐尺寸不满足卫星的要求。由于这两方面的原因，电推进系统无法实施与卫星的直接电磁兼容性试验。而如果要建造一个满足真空低温环境需求的能够容纳卫星的大尺寸电磁兼容性试验环境，其技术难度和设计建造成本都是巨大的。

发明内容

本发明的目的是：为克服现有技术的不足，提供一种卫星电推进系统电磁辐射特性模拟器。

本发明的技术方案是：一种卫星电推进系统电磁辐射特性模拟器，包括：控制计算机、状态触发模块、信号源模块、波控网络、功率放大模块、辐射天线模块以及场强反馈模块；

所述控制计算机用于获取电推进系统处于工作状态时的电磁辐射发射试验数据，并通过傅里叶反变换将电磁辐射发射试验数据变换为时域特性数据后，发送至所述信号源模块作为辐射源；

所述状态触发模块用于测量电推进系统的电源输出线在工作状态切换过程中的浪涌信号，并将测量信号输出到所述信号源模块的触发端口，作为信号源模块的触发信号；

所述信号源模块对所述辐射源按设定频率采样后作为模拟器电磁辐射源信号；所述信号源模块触发后将所述模拟器电磁辐射源信号发送至所述波控网络；

所述功率放大模块包括两个以上功率放大器，每个功率放大器对应一个测试频段；所述辐射天线模块包括两个以上辐射天线，每个所述功率放大器连接一个辐射天线；

所述波控网络接收到所述信号源模块输出的模拟器电磁辐射源信号后，根据测试频段选通对应的功率放大器；与所述波控网络接通的功率放大器将干扰源辐射源信号放大后通过与之相连的辐射天线辐射输出；

所述场强反馈模块监测所述辐射天线模块辐射输出的电场强度，并将电场强度反馈至所述控制计算机；所述控制计算机将反馈的电场强度与预设的电场强度进行对比，基于差值控制当前接通的功率放大器的输出，保证所述场强反馈模块监测到的电场强度与预设的电场强度一致。

所述电推进系统的工作状态包括：DC/AC开机状态、中和器点火状态、放电室点火状态和束流引出状态。

所述状态触发模块包括：电流探头与示波器；所述电流探头的输入端与电推进系统电源输出端正极相连，输出端与所述示波器的输入端相连，所述示波器的工作模式为触发模式，所述示波器的输出端口通过一根一端为BNC接头另一端为SMA结构的电缆连接到所述信号源模块的触发端口。

有益效果：利用本发明可在常规的电磁兼容性实验室内，模拟卫星用电推进系统的电磁辐射特性，验证电推进辐射发射特性对卫星系统的电磁兼容性影响，无需设计专门的大尺寸低温真空电磁兼容性实验室。

附图说明

图1为本发明的结构组成框图；

图2为本发明实施例中波控网络基于不同测试频段选通的不同通路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

参见附图1，一种卫星电推进系统电磁辐射特性模拟器，它包括：控制计算机1、状态触发模块2、信号源模块3、波控网络4、功率放大模块5、辐射天线模块6以及场强反馈模块7；

卫星电推进系统进行单机级层面的电磁辐射发射测试，在电推进系统进行单机级层面测试过程中，采用一台ESMD接收机获取推力器电磁辐射特性测试的射频数据；

控制计算机1用于获取电推进系统处于工作状态时的电磁发射试验数据，并通过傅里叶反变换将电磁发射试验数据由频域数据变换为时域数据，即电磁辐射发射数据，并将该电磁辐射发射数据导入至信号源模块3。电推进系统工作状态包括：DC/AC开机状态、中和器点火状态、放电室点火状态和束流引出状态。