[发明专利]一种卫星电推进系统对通信信号调制影响测试系统及方法

说明书

一种卫星电推进系统对通信信号调制影响测试系统及方法，系统包括控制模块、波控网络模块、矢量网络分析模块、频谱分析模块、数据采集模块、发射天线、接收天线、时钟模块与电流监测模块。矢量网络分析模块产生射频信号并发射，穿过电推进产生的羽流体后被接收天线接收，传递给矢量网络分析模块从而得到时域传输系数，基于时域传输系数控制波控网络降低环境多径干扰，频谱分析模块得到射频信号的频谱以及调制后的射频信号频谱；数据采集模块还将电流监测模块监测到的电流信号提供给控制模块。控制模块进行调制信号频谱特性与发射射频信号频谱和电流的关系分析，得出电推进系统工作过程中产生羽流体对于卫星特定频率通信信号的调制影响。

技术领域

本发明涉及一种卫星电推进系统对通信信号调制影响测试系统及方法，属于卫星通信技术领域。

背景技术

随着卫星技术的进步，电推进技术逐步发展成熟并开始在通信卫星领域和深空探测卫星领域应用。国内东三B卫星平台和东五卫星平台的卫星均配置了电推进系统并成功应用。

电推进系统在工作过程中，会产生等离子体羽流，对卫星造成电磁干扰问题。在CN201110262611.X《电推进系统与卫星辐射电磁兼容性验证方法》，以及CN201110262626.6《电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法》中，提出电推进系统与卫星或射频设备的辐射电磁兼容性试验方法，本质上是测试电推进系统的辐射发射，然后将该辐射发射干扰加到卫星或射频设备上，通过卫星或射频设备的工作情况来确定电推进系统与卫星的电磁兼容性情况。上述方法存在的问题是，①电推进系统对卫星或射频设备的电磁兼容性验证需要电推进系统电磁兼容性测试和卫星或射频设备电磁兼容性测试两个过程，且需要卫星参加测试，其花费代价较大；②电推进系统与卫星或射频设备的电磁兼容性验证通过卫星和相关设备的工作情况来评估，无法确定具体是什么原因造成的干扰，容易发生“知其然而不知其所以然”的问题；③上述测试方法测的是电推进羽流体无意电磁辐射发射对卫星或射频设备的影响，没有评估羽流体直接与卫星通信电磁波之间的作用。在ZL200941242500.5《电推进系统的电磁兼容性试验方法》中提出一种电推进系统工作过程中产生的羽流体对电磁波幅度衰减和时延影响的方法，该方法仅通过电推进系统测试，不需要卫星参与即可进行测试，更易于实现。但该方法评估的是羽流体对电磁波幅度衰减和时延影响，从卫星应用的角度来看，由于系统设计的裕量，羽流体对电磁波的衰减对卫星系统的影响不是很大；而时延影响仅对定位有要求的射频系统会造成一定影响。电推进工作过程中产生的羽流体作为一种等离子体介质，其对电磁波造成的一种更严重的影响是会对电磁波产生调制效应，该调制效应会产生其它频率的信号，在卫星频谱资源越来越紧张的同时，该调制信号很容易落入卫星射频接收通道内造成干扰。2014年，某通信卫星平台进行整星与电推进系统试验过程中，专门设计了羽流体对遥控遥测信号的影响试验，证明羽流体对电磁波的影响。

基于此技术背景，本发明设计了一种针对卫星电推进系统羽流体对通信电磁波调制效应影响的测试系统。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种卫星电推进系统对通信信号调制影响测试系统及方法，仅在电推进系统层面进行测试，不需要整星参与，更易于实现，同时该系统可实现更高精度的测试。

本发明的技术方案是：

一种卫星电推进系统对通信信号调制影响测试系统，包括：控制模块、矢量网络分析模块、频谱分析模块、数据采集模块、发射天线、接收天线与电流监测模块；

控制模块发送控制指令给矢量网络分析模块、频谱分析模块和数据采集模块，令矢量网络分析模块、频谱分析模块和数据采集模块开始工作，矢量网络分析模块产生射频信号，通过发射天线发射出去，穿过待测件后被接收天线接收，接收到的射频信号传递给矢量网络分析模块从而得到时域传输系数，同时，接收天线接收到的射频信号还送入频谱分析模块，得到所述矢量网络分析模块产生射频信号的频谱以及经过被测件调制后的射频信号的频谱，并通过数据采集模块提供给控制模块；数据采集模块还将电流监测模块监测到的电流信号提供给控制模块；