星敏感器EMC设计中浪涌电流抑制及电磁辐射估计技术研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:lanaya0903
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随着人类探索太空的脚步不断前进,越来越多的航天器、卫星等探测器被送入太空,星敏感器作为一种高精度空间姿态测量仪器,是航天器上必不可少的姿轨控仪器之一。随着半导体集成器件的发展,航天用器件也向着高度集成化、高速化的方向发展,导致航天器载电子设备内外电磁兼容性环境愈加复杂,再加上太空复杂电磁环境影响,星敏感器的抗外界电磁干扰和对外电磁干扰等EMC(Electromagnetic Compatibility,电磁兼容)问题更加复杂,从而影响星敏感器或系统的高可靠运行。因此,为了保证星敏感器在轨运行的可靠性,必须加强对星敏感器进行EMC特性分析并提出设计改进指导意见。本课题依托于XX星敏感器的国产化验证项目初样样机,以电磁兼容预设计思想为行文脉络,重点分析了星敏感器电磁噪声的产生机理和等效噪声模型,并针对重点模块的电磁噪声提出了基于硬件电路设计的方法对其加以抑制。为解决实际工程中EMC设计效果评估成本高、周期长的问题提出了一种简化的星敏感器电磁辐射估计模型,并用实验方式对其加以验证。论文的主要创新点为:1)提出了一种基于参数优化的浪涌电流抑制电路设计方法,通过仿真结果和试验结果表明,所提方法浪涌电流抑制效果明显,经抑制后的浪涌电流峰值小于2A,且上升斜率在10~3A/s量级,远小于规定10~6A/s,符合XX卫星设计规范。2)基于拓展的传输线方程建立了星敏感器线路盒内电磁辐射对外发射模型,结果表明该模型预估结果与实测结果具有趋势一致性,能指导星敏感器后续EMC设计工作。仿真和实验结果表明,本文所提的星敏感器EMC设计策略能够有效提高星敏感器的电磁兼容性能,并且所设计的星敏感器通过了国家电磁兼容性标准测试,符合航天用设备的电磁兼容试验标准。
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