[发明专利]一种用于卫星探测器的接地装置

说明书

本发明涉及一种用于卫星探测器的接地装置，其具有：多个接地线，其用于与卫星探测器的多个信号回线连接，其中所述接地线的长度相同；以及接地结构，其用于将所有接地线接地。此外，本发明还涉及一种用于将卫星探测器接地的方法。通过本发明，可以极大地减少星上单机在工作时对卫星探测器的电磁干扰，同时防止卫星探测器对其它设备的干扰。

技术领域

本发明涉及卫星信号传输和电磁屏蔽领域，具体而言涉及一种用于卫星探测器的接地装置。此外，本发明还涉及一种用于将卫星探测器接地的方法。

背景技术

航天器电磁兼容设计在型号研制中占极重要的地位，一方面是因为，星上电子设备、尤其是大功率辐射信号源均会或多或少产生电磁干扰能量，另一方面，卫星在轨运行时,不可避免地会受到太阳紫外线和外部带电粒子的影响。良好的电磁兼容设计能降低、甚至基本避免电磁干扰对卫星的不利影响。

航天器电磁兼容性设计主要包括接地设计和搭接设计等。良好的接地可以抑制电磁噪声并提高抗扰度，还能避免或降低卫星不同部位之间的电弧放电，使卫星免受电磁干扰的影响。对于所传输的低频信号，多采用良好的接地设计来降低干扰源对所传输信号的影响。

航天器的地主要分为电源地、信号地和结构基准地，接地方式主要有单点接地、多点接地和混合接地。接地原则主要有以下几点：

整星电源回线与正线成对布置，返回供配电单元，电源回线与单机机壳隔离，由电源分系统单机通过单点接地方式连接到卫星主结构地上。

单机之间的信号传输都应采用往返对线连接，对整星而言，不提供低频信号地，遥测信号回线和遥控执行脉冲传输回线返回二次电源模块，由二次电源模块单点接地。

星载高频单机和部件均采用多点接地的方式。每点接地时应采取电路就近接地，并且接地导线的长度要小于工作信号波长的1/20。

禁止星上各设备信号回线和控制回线通过安装面就近直接连接结构地，否则设备相互之间接口电路上会存在公共供电回线，形成如图1所示的“地环路”，地环路既能发射电磁波干扰附近正常工作的电路又极易受到外界电磁波的干扰。

搭接设计的原则主要是：单机机壳与安装板之间的直流接触电阻应小于10mΩ；热控多层与航天器基准地的搭接不大于1Ω；航天器上所有面积大于1cm2的金属构件与整星基准地的搭接电阻不大于1KΩ。

某些航天器科学探测器输出的测量信号为皮库仑量级，甚至为飞库伦量级。采集该微弱信号的芯片前端均采用电荷灵敏放大器，容易受到外来干扰的影响，因此探测器的接地方式就显得非常重要。

为了将微弱信号源接地，现有技术方案是，将探测器的输出信号正线和回线成对传输，采集信号回流到载荷数据管理器后，在载荷数据管理器端接地处理，具体图示参见图2。现有技术方案中对微弱信号的屏蔽一般仅从传输电缆上采取屏蔽办法，如采用双绞或屏蔽电缆来传输微弱信号，但是该措施对信号的屏蔽效果并不理想，并不能彻底解决探测器的受干扰问题，在星上有单机产生较大电磁干扰时依然会对探测器有较大的干扰。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务是提供一种用于卫星探测器的接地装置以及一种用于将卫星探测器接地的方法，通过该装置或该方法，可以极大地减少星上单机在工作时对卫星探测器(或简称探测器)的电磁干扰，同时防止卫星探测器对其它设备的干扰。

在本发明的第一方面，前述任务通过一种用于卫星探测器的接地装置来解决，其具有：

多个接地线，其用于与卫星探测器的多个信号回线连接，其中所述接地线的长度相同；以及

接地结构，其用于将所有接地线接地。

在本发明的一个优选方案中规定，所述接地结构尽可能接近卫星探测器本身。通过该方案可以尽可能地降低接地线长度，从而进一步降低单机对探测器的电磁干扰以及探测器对其它设备的电磁干扰。