專利名稱：一種深空飛行器聯(lián)合體emc測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及EMC測(cè)試方法，尤其是可以應(yīng)用于深空探測(cè)器以及大型聯(lián)合體之間的EMC測(cè)試，具體涉及一種深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
目前在航天領(lǐng)域EMC測(cè)試選用GJB151A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》、GJB152A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定使用于單獨(dú)的軍用設(shè)備和分系統(tǒng)，對(duì)于多個(gè)軍用設(shè)備和聯(lián)合體之間電磁兼容沒有明確的規(guī)定。以往對(duì)于地球衛(wèi)星，EMC測(cè)試是針對(duì)衛(wèi)星內(nèi)部的各個(gè)單機(jī)的，沒有對(duì)多個(gè)探測(cè)器整體考慮EMC特性和相應(yīng)的測(cè)試方法。但隨著深空探測(cè)發(fā)展，探測(cè)聯(lián)合體由多個(gè)單體組成，如上面極、探測(cè)器、著陸器和返回器等，聯(lián)合體中的每個(gè)單體就相當(dāng)于一個(gè)衛(wèi)星，都可以單獨(dú)測(cè)試，獨(dú)立完成相應(yīng)任務(wù)，由于探測(cè)聯(lián)合體的單體的獨(dú)立性強(qiáng)，就會(huì)減少聯(lián)合測(cè)試的時(shí)間，使得電磁兼容問(wèn)題更為突出。這就要求尋找一種EMC測(cè)試方法和評(píng)價(jià)體系，快速檢測(cè)探測(cè)器聯(lián)合體的電磁兼容性。

發(fā)明內(nèi)容
在深空探測(cè)中，為了遠(yuǎn)距離飛行，飛行器一般由上面極、探測(cè)器、著陸器和返回器等聯(lián)合體組成，它們之間要相互供電，并且空間距離相當(dāng)?shù)慕?。這時(shí)就有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾，影響飛行器的壽命，因此本發(fā)明提供了一種適合聯(lián)合體的EMC測(cè)試方法和給出了測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)體系。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、天線、電流傳感器、以及測(cè)量接收機(jī)，其中，所述計(jì)算機(jī)連接所述頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、以及測(cè)量接收機(jī)，所述功率放大器連接在所述天線與信號(hào)發(fā)生器之間，測(cè)量接收機(jī)連接所述電流傳感器和天線，所述計(jì)算機(jī)用于控制所述頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、測(cè)量接收機(jī)的工作，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和比對(duì)，所述信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生不同頻點(diǎn)的射頻信號(hào)，所述功率放大器用于調(diào)節(jié)輸入和輸出射頻信號(hào)的大小，所述頻譜儀用于檢測(cè)探測(cè)器電磁輻射發(fā)射，所述測(cè)量接收機(jī)用于接收來(lái)自天線和電流傳感器的信號(hào)，所述計(jì)算機(jī)包括連接所述測(cè)量接收機(jī)的電磁輻射發(fā)射測(cè)試數(shù)據(jù)記錄裝置、電磁輻射敏感度測(cè)試記錄裝置、傳導(dǎo)輻射發(fā)射測(cè)試記錄裝置、以及傳導(dǎo)敏感度測(cè)試記錄裝置。優(yōu)選地，所述計(jì)算機(jī)還包括測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)裝置，其中，所述測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)裝置用于對(duì)電磁輻射發(fā)射數(shù)據(jù)與電磁敏感度數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行比對(duì)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法，包括如下步驟步驟1:構(gòu)成飛行器聯(lián)合體的各個(gè)探測(cè)器均斷電，對(duì)EMC測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，檢測(cè)微波暗室背景噪聲情況；步驟2 :分別對(duì)各個(gè)探測(cè)器進(jìn)行電磁輻射和敏感度測(cè)試；
步驟3 :對(duì)各個(gè)探測(cè)器的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判別飛行器聯(lián)合體的各個(gè)探測(cè)器之間相互干擾的抑制情況；步驟4 :對(duì)飛行器聯(lián)合體進(jìn)行電磁自兼容測(cè)試。優(yōu)選地，所述步驟2包括如下步驟步驟201 :放置EMC測(cè)試設(shè)備的天線，使天線對(duì)準(zhǔn)探測(cè)器的一個(gè)測(cè)試面，其中，所述天線與探測(cè)器之間的距離等于相鄰探測(cè)器之間的距離；步驟202 :令探測(cè)器按照飛行模式工作，同時(shí)進(jìn)行EMC測(cè)試，并記錄；步驟203 :測(cè)試完一個(gè)測(cè)試面的EMC情況后，探測(cè)器斷電，將天線對(duì)下一個(gè)測(cè)試面重新進(jìn)行步驟202的EMC測(cè)試，直至完成所有測(cè)試面的EMC測(cè)試，測(cè)試結(jié)束，探測(cè)器斷電，優(yōu)選地,所述測(cè)試面包括水平面和底面,其中，所述水平面包括+X面、X面、+Y面、-Y面,所述底面包括-Z面、+Z面。優(yōu)選地，天線與探測(cè)器之間相距O. 6米。電磁輻射測(cè)試和電磁敏感度測(cè)試一體化考慮，針對(duì)3個(gè)探測(cè)器聯(lián)合體，電磁輻射數(shù)據(jù)小于電磁敏感度數(shù)據(jù)約12dB以上；對(duì)于個(gè)別數(shù)據(jù)超差點(diǎn)，不在探測(cè)器的敏感接收頻點(diǎn)上時(shí)，電磁輻射數(shù)據(jù)小于電磁敏感度數(shù)據(jù)約6dB以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)電磁干擾來(lái)源，采用由點(diǎn)到面的測(cè)試方法，可以快速地、可靠地和安全地檢測(cè)深空飛行器聯(lián)合體之間的電磁兼容性特性，明確電磁干擾的來(lái)源，安全可靠地檢測(cè)出電磁干擾和故障，提高了深空飛行器聯(lián)合體的EMC測(cè)試效率。


通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖1為本發(fā)明所提供EMC測(cè)試設(shè)備的構(gòu)成圖；圖2為本發(fā)明電磁輻射發(fā)射測(cè)試連接圖；圖3為本發(fā)明電磁輻射敏感度測(cè)試連接圖；圖4為本發(fā)明傳導(dǎo)輻射發(fā)射測(cè)試連接圖；圖5為本發(fā)明傳導(dǎo)敏感度測(cè)試連接圖；圖6為本發(fā)明所提供EMC測(cè)試方法的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的EMC測(cè)試方法。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為本發(fā)明深空探測(cè)器EMC測(cè)試平臺(tái)。EMC測(cè)試平臺(tái)主要由計(jì)算機(jī)、頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和天線等組成。圖1中示出的有源天線用于接收和/或發(fā)射電磁信號(hào)，根據(jù)頻率范圍的不同選擇不同類型的天線。圖1中示出的電流傳感器用于接收傳導(dǎo)輻射信號(hào)，根據(jù)頻率范圍的不同選擇不同類型的電流傳感器。電磁兼容試驗(yàn)前需要對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行自校零，即信號(hào)發(fā)生器標(biāo)準(zhǔn)的頻率信號(hào)輸入給頻譜儀進(jìn)行校準(zhǔn)。EMC測(cè)試平臺(tái)也可已采用專用EMC的測(cè)試設(shè)備。圖2為深空探測(cè)器的電磁輻射發(fā)射測(cè)試設(shè)備連接圖，圖2示出的裝置用于檢測(cè)探測(cè)器對(duì)外輻射信號(hào)的強(qiáng)度。探測(cè)器與接收天線的距離約為探測(cè)器聯(lián)合體之間的距離，重點(diǎn)測(cè)試方向?yàn)樘綔y(cè)器之間相對(duì)面的輻射發(fā)射情況。對(duì)于國(guó)軍標(biāo)通常選取探測(cè)器與接收天線距離為I米，而這里距離較近，可以選取O. 6米。對(duì)于電場(chǎng)輻射發(fā)射指標(biāo)產(chǎn)生窄帶干擾電場(chǎng)電壓峰值E范圍，在如下頻率情況下頻率范圍IkHz 60MHz，不大于108dBy V/m ;頻率范圍60MHz 1GHz，不大于116dB μ V/m。由于探測(cè)器之間的距離較近，所以必須對(duì)磁場(chǎng)輻射發(fā)射進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于磁場(chǎng)輻射發(fā)射指標(biāo)產(chǎn)生窄帶干擾磁場(chǎng)電壓峰值H范圍，在頻率范圍10 300kHz，不大于 92dB μ A/m。圖3為深空探測(cè)器的電磁敏感度測(cè)試設(shè)備連接圖，圖3示出的裝置用于測(cè)試探測(cè)器能夠承受輻射信號(hào)的強(qiáng)度。探測(cè)器與發(fā)射天線的距離約為探測(cè)器聯(lián)合體之間的距離，重點(diǎn)測(cè)試方向?yàn)樘綔y(cè)器之間相對(duì)面的電磁敏感度的情況。對(duì)于國(guó)軍標(biāo)通常選取探測(cè)器與接收天線距離為I米，而這里距離較近，可以選取O. 6米。對(duì)于電場(chǎng)敏感度指標(biāo)其窄帶干擾電場(chǎng)強(qiáng)度E的峰值不大于120dBy V/m，頻率范圍I 300MHz。由于探測(cè)器之間的距離較近，所以必須對(duì)磁場(chǎng)敏感度進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于磁場(chǎng)敏感度指標(biāo)在允許的產(chǎn)生窄帶干擾磁場(chǎng)電壓峰值H情況下，在距探測(cè)器任一表面600mm距·離產(chǎn)生的窄帶干擾不大于IOOdB μ A/m，頻率范圍 I 300kHz ο圖4為探測(cè)器傳導(dǎo)輻射發(fā)射測(cè)試設(shè)備連接圖，其中電纜網(wǎng)隔離器隔離導(dǎo)線上電源產(chǎn)生電磁輻射信號(hào)，使傳導(dǎo)探頭只檢測(cè)探測(cè)器的傳導(dǎo)輻射。注意傳導(dǎo)探頭距離探測(cè)器為探測(cè)器之間導(dǎo)線的距離，由于導(dǎo)線中電磁信號(hào)的衰減較少，所以距離可取O. 3米，傳導(dǎo)輻射發(fā)射測(cè)試指標(biāo)如下頻率范圍I 20kHz，不大于80dByA ;頻率范圍20kHz 2MHz，不大于[166 - 201gf (Hz) ]dB μ A;頻率范圍2 30MHz，不大于40dB μ A。傳導(dǎo)測(cè)試的電纜線有電源供電線、電源地線、和在一起電源供電線與電源地線，需要分別進(jìn)行三次測(cè)試。探測(cè)器進(jìn)行傳導(dǎo)測(cè)試時(shí)，每次探測(cè)器斷電后，探測(cè)器需要休息15分鐘。圖5為探測(cè)器傳導(dǎo)敏感度測(cè)試設(shè)備連接圖，其中信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生不同頻率的干擾信號(hào)，測(cè)試探測(cè)器的抗干擾能力。傳導(dǎo)敏感度試指標(biāo)如下頻率范圍I 20kHz，不小于 IOOdB μ A/m ;頻率范圍 20kHz 2MHz，不小于[186-201gf (Hz)JdBy A/m ;頻率范圍 2 30MHz，不小于 60dB μ A/m。根據(jù)本發(fā)明提供的深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法具體如下步驟一，探測(cè)器按吊裝要求進(jìn)行吊裝；步驟二，進(jìn)行探測(cè)器測(cè)試設(shè)備和EMC測(cè)試設(shè)備連接和準(zhǔn)備；步驟三，放置天線，分別對(duì)準(zhǔn)探測(cè)器的水平四個(gè)面(+X面、-X面、+Y面、Y面)和底面(-Z面，+Z面),相距為O. 6米；步驟四，對(duì)EMC測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，檢測(cè)測(cè)試環(huán)境的背景噪聲。步驟五，探測(cè)器按照飛行模式工作，同時(shí)進(jìn)行EMC測(cè)試，并記錄；步驟六，測(cè)試完一個(gè)面的EMC情況后，探測(cè)器斷電，將天線對(duì)另一面重新進(jìn)行步驟五的EMC測(cè)試；步驟七，重復(fù)第五、六步驟，完成所有EMC測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試，測(cè)試結(jié)束，探測(cè)器斷電；步驟八，按照以上步驟分別對(duì)不同探測(cè)器單體進(jìn)行測(cè)試；
步驟九，對(duì)每個(gè)探測(cè)器的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判別探測(cè)器聯(lián)合體之間相互干擾的抑制情況。步驟十，對(duì)探測(cè)器組合體進(jìn)行電磁自兼容測(cè)試。圖6示出根據(jù)本發(fā)明提供的深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法的一個(gè)實(shí)施例，在本實(shí)施例中，飛行器聯(lián)合體由探測(cè)器1、探測(cè)器I1、以及探測(cè)器III構(gòu)成，具體地，包括如下步驟步驟一構(gòu)成飛行器聯(lián)合體的各個(gè)探測(cè)器均斷電，檢測(cè)微波暗室背景噪聲情況；步驟二 對(duì)探測(cè)器I進(jìn)行電磁輻射和敏感度測(cè)試；步驟三，對(duì)探測(cè)器II進(jìn)行電磁輻射和敏感度測(cè)試；步驟四，對(duì)探測(cè)器III進(jìn)行電磁輻射和敏感度測(cè)試；步驟五，對(duì)探測(cè)器1、探測(cè)器I1、探測(cè)器III的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判別飛行器聯(lián)合體之間相互干擾的抑制情況；步驟六，對(duì)探測(cè)器組合體進(jìn)行電磁自兼容測(cè)試。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.ー種深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試設(shè)備，其特征在干，包括計(jì)算機(jī)、頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、天線、電流傳感器、以及測(cè)量接收機(jī)，其中，所述計(jì)算機(jī)連接所述頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、以及測(cè)量接收機(jī)，所述功率放大器連接在所述天線與信號(hào)發(fā)生器之間，測(cè)量接收機(jī)連接所述電流傳感器和天線，所述計(jì)算機(jī)用于控制所述頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、測(cè)量接收機(jī)的工作，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和比對(duì)，所述信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生不同頻點(diǎn)的射頻信號(hào)，所述功率放大器用于調(diào)節(jié)輸入和輸出射頻信號(hào)的大小，所述頻譜儀用于檢測(cè)探測(cè)器電磁輻射發(fā)射，所述測(cè)量接收機(jī)用于接收來(lái)自天線和電流傳感器的信號(hào)，所述計(jì)算機(jī)包括連接所述測(cè)量接收機(jī)的電磁輻射發(fā)射測(cè)試數(shù)據(jù)記錄裝置、電磁輻射敏感度測(cè)試記錄裝置、傳導(dǎo)輻射發(fā)射測(cè)試記錄裝置、以及傳導(dǎo)敏感度測(cè)試記錄裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)還包括測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)裝置，其中，所述測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)裝置用于對(duì)電磁輻射發(fā)射數(shù)據(jù)與電磁敏感度數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行比對(duì)。
3.ー種深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1:構(gòu)成飛行器聯(lián)合體的各個(gè)探測(cè)器均斷電，對(duì)EMC測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，檢測(cè)微波暗室背景噪聲情況； 步驟2 :分別對(duì)各個(gè)探測(cè)器進(jìn)行電磁輻射和敏感度測(cè)試； 步驟3 :對(duì)各個(gè)探測(cè)器的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判別飛行器聯(lián)合體的各個(gè)探測(cè)器之間相互干擾的抑制情況； 步驟4 :對(duì)飛行器聯(lián)合體進(jìn)行電磁自兼容測(cè)試。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟2包括如下步驟 步驟201 :放置EMC測(cè)試設(shè)備的天線，使天線對(duì)準(zhǔn)探測(cè)器的一個(gè)測(cè)試面，其中，所述天線與探測(cè)器之間的距離等于相鄰探測(cè)器之間的距離； 步驟202 :令探測(cè)器按照飛行模式工作，同時(shí)進(jìn)行EMC測(cè)試，并記錄； 步驟203 :測(cè)試完一個(gè)測(cè)試面的EMC情況后，探測(cè)器斷電，將天線對(duì)下一個(gè)測(cè)試面重新進(jìn)行步驟202的EMC測(cè)試，直至完成所有測(cè)試面的EMC測(cè)試，測(cè)試結(jié)束，探測(cè)器斷電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法，其特征在于，所述測(cè)試面包括水平面和底面，其中，所述水平面包括+X面、-X面、+Y面、-Y面，所述底面包括-Z面、+Z面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法，其特征在于，天線與探測(cè)器之間相距0.6米。
全文摘要
本發(fā)明提供一種深空飛行器聯(lián)合體EMC測(cè)試方法，包括構(gòu)成飛行器聯(lián)合體的各個(gè)探測(cè)器均斷電，對(duì)EMC測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，檢測(cè)微波暗室背景噪聲情況；分別對(duì)各個(gè)探測(cè)器進(jìn)行電磁輻射和敏感度測(cè)試；對(duì)各個(gè)探測(cè)器的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判別飛行器聯(lián)合體的各個(gè)探測(cè)器之間相互干擾的抑制情況；對(duì)飛行器聯(lián)合體進(jìn)行電磁自兼容測(cè)試。本發(fā)明針對(duì)電磁干擾來(lái)源，采用由點(diǎn)到面的測(cè)試方法，可以快速地、可靠地和安全地檢測(cè)深空飛行器聯(lián)合體之間的電磁兼容性特性，明確電磁干擾的來(lái)源，安全可靠地檢測(cè)出電磁干擾和故障，提高了深空飛行器聯(lián)合體的EMC測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G01R31/00GK103048561SQ201210533319
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者李金岳, 朱明 , 陳昌亞, 趙艷彬 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所