專利名稱：一種深空飛行器聯(lián)合體emc測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及EMC測試方法，尤其是可以應用于深空探測器以及大型聯(lián)合體之間的EMC測試，具體涉及一種深空飛行器聯(lián)合體EMC測試方法。
背景技術：
目前在航天領域EMC測試選用GJB151A-97《軍用設備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》、GJB152A-97《軍用設備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測量》標準。這兩個標準明確規(guī)定使用于單獨的軍用設備和分系統(tǒng)，對于多個軍用設備和聯(lián)合體之間電磁兼容沒有明確的規(guī)定。以往對于地球衛(wèi)星，EMC測試是針對衛(wèi)星內部的各個單機的，沒有對多個探測器整體考慮EMC特性和相應的測試方法。但隨著深空探測發(fā)展，探測聯(lián)合體由多個單體組成，如上面極、探測器、著陸器和返回器等，聯(lián)合體中的每個單體就相當于一個衛(wèi)星，都可以單獨測試，獨立完成相應任務，由于探測聯(lián)合體的單體的獨立性強，就會減少聯(lián)合測試的時間，使得電磁兼容問題更為突出。這就要求尋找一種EMC測試方法和評價體系，快速檢測探測器聯(lián)合體的電磁兼容性。

發(fā)明內容
在深空探測中，為了遠距離飛行，飛行器一般由上面極、探測器、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?shù)慕?。這時就有可能產生嚴重的電磁干擾，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測試方法和給出了測試數(shù)據(jù)評價體系。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種深空飛行器聯(lián)合體EMC測試設備，包括計算機、頻譜儀、信號發(fā)生器、功率放大器、天線、電流傳感器、以及測量接收機，其中，所述計算機連接所述頻譜儀、信號發(fā)生器、以及測量接收機，所述功率放大器連接在所述天線與信號發(fā)生器之間，測量接收機連接所述電流傳感器和天線，所述計算機用于控制所述頻譜儀、信號發(fā)生器、測量接收機的工作，對測試數(shù)據(jù)進行采集、分析和比對，所述信號發(fā)生器用于產生不同頻點的射頻信號，所述功率放大器用于調節(jié)輸入和輸出射頻信號的大小，所述頻譜儀用于檢測探測器電磁輻射發(fā)射，所述測量接收機用于接收來自天線和電流傳感器的信號，所述計算機包括連接所述測量接收機的電磁輻射發(fā)射測試數(shù)據(jù)記錄裝置、電磁輻射敏感度測試記錄裝置、傳導輻射發(fā)射測試記錄裝置、以及傳導敏感度測試記錄裝置。優(yōu)選地，所述計算機還包括測試數(shù)據(jù)評價裝置，其中，所述測試數(shù)據(jù)評價裝置用于對電磁輻射發(fā)射數(shù)據(jù)與電磁敏感度數(shù)據(jù)的大小進行比對。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供一種深空飛行器聯(lián)合體EMC測試方法，包括如下步驟步驟1:構成飛行器聯(lián)合體的各個探測器均斷電，對EMC測試設備進行校準，檢測微波暗室背景噪聲情況；步驟2 :分別對各個探測器進行電磁輻射和敏感度測試；
步驟3 :對各個探測器的測試數(shù)據(jù)進行分析，判別飛行器聯(lián)合體的各個探測器之間相互干擾的抑制情況；步驟4 :對飛行器聯(lián)合體進行電磁自兼容測試。優(yōu)選地，所述步驟2包括如下步驟步驟201 :放置EMC測試設備的天線，使天線對準探測器的一個測試面，其中，所述天線與探測器之間的距離等于相鄰探測器之間的距離；步驟202 :令探測器按照飛行模式工作，同時進行EMC測試，并記錄；步驟203 :測試完一個測試面的EMC情況后，探測器斷電，將天線對下一個測試面重新進行步驟202的EMC測試，直至完成所有測試面的EMC測試，測試結束，探測器斷電，優(yōu)選地,所述測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，天線與探測器之間相距O. 6米。電磁輻射測試和電磁敏感度測試一體化考慮，針對3個探測器聯(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；對于個別數(shù)據(jù)超差點，不在探測器的敏感接收頻點上時，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)有技術相比，本發(fā)明針對電磁干擾來源，采用由點到面的測試方法，可以快速地、可靠地和安全地檢測深空飛行器聯(lián)合體之間的電磁兼容性特性，明確電磁干擾的來源，安全可靠地檢測出電磁干擾和故障，提高了深空飛行器聯(lián)合體的EMC測試效率。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯圖1為本發(fā)明所提供EMC測試設備的構成圖；圖2為本發(fā)明電磁輻射發(fā)射測試連接圖；圖3為本發(fā)明電磁輻射敏感度測試連接圖；圖4為本發(fā)明傳導輻射發(fā)射測試連接圖；圖5為本發(fā)明傳導敏感度測試連接圖；圖6為本發(fā)明所提供EMC測試方法的原理圖。
具體實施例方式下面結合

本發(fā)明的EMC測試方法。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。圖1為本發(fā)明深空探測器EMC測試平臺。EMC測試平臺主要由計算機、頻譜儀、信號發(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，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輻射信號，根據(jù)頻率范圍的不同選擇不同類型的電流傳感器。電磁兼容試驗前需要對測試平臺進行自校零，即信號發(fā)生器標準的頻率信號輸入給頻譜儀進行校準。EMC測試平臺也可已采用專用EMC的測試設備。圖2為深空探測器的電磁輻射發(fā)射測試設備連接圖，圖2示出的裝置用于檢測探測器對外輻射信號的強度。探測器與接收天線的距離約為探測器聯(lián)合體之間的距離，重點測試方向為探測器之間相對面的輻射發(fā)射情況。對于國軍標通常選取探測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。對于電場輻射發(fā)射指標產生窄帶干擾電場電壓峰值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。由于探測器之間的距離較近，所以必須對磁場輻射發(fā)射進行測試，對于磁場輻射發(fā)射指標產生窄帶干擾磁場電壓峰值H范圍，在頻率范圍10 300kHz，不大于 92dB μ A/m。圖3為深空探測器的電磁敏感度測試設備連接圖，圖3示出的裝置用于測試探測器能夠承受輻射信號的強度。探測器與發(fā)射天線的距離約為探測器聯(lián)合體之間的距離，重點測試方向為探測器之間相對面的電磁敏感度的情況。對于國軍標通常選取探測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。對于電場敏感度指標其窄帶干擾電場強度E的峰值不大于120dBy V/m，頻率范圍I 300MHz。由于探測器之間的距離較近，所以必須對磁場敏感度進行測試，對于磁場敏感度指標在允許的產生窄帶干擾磁場電壓峰值H情況下，在距探測器任一表面600mm距·離產生的窄帶干擾不大于IOOdB μ A/m，頻率范圍 I 300kHz ο圖4為探測器傳導輻射發(fā)射測試設備連接圖，其中電纜網(wǎng)隔離器隔離導線上電源產生電磁輻射信號，使傳導探頭只檢測探測器的傳導輻射。注意傳導探頭距離探測器為探測器之間導線的距離，由于導線中電磁信號的衰減較少，所以距離可取O. 3米，傳導輻射發(fā)射測試指標如下頻率范圍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。傳導測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，需要分別進行三次測試。探測器進行傳導測試時，每次探測器斷電后，探測器需要休息15分鐘。圖5為探測器傳導敏感度測試設備連接圖，其中信號發(fā)生器產生不同頻率的干擾信號，測試探測器的抗干擾能力。傳導敏感度試指標如下頻率范圍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測試方法具體如下步驟一，探測器按吊裝要求進行吊裝；步驟二，進行探測器測試設備和EMC測試設備連接和準備；步驟三，放置天線，分別對準探測器的水平四個面(+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EMC測試設備進行校準，檢測測試環(huán)境的背景噪聲。步驟五，探測器按照飛行模式工作，同時進行EMC測試，并記錄；步驟六，測試完一個面的EMC情況后，探測器斷電，將天線對另一面重新進行步驟五的EMC測試；步驟七，重復第五、六步驟，完成所有EMC測試點的測試，測試結束，探測器斷電；步驟八，按照以上步驟分別對不同探測器單體進行測試；
步驟九，對每個探測器的測試數(shù)據(jù)進行分析，判別探測器聯(lián)合體之間相互干擾的抑制情況。步驟十，對探測器組合體進行電磁自兼容測試。圖6示出根據(jù)本發(fā)明提供的深空飛行器聯(lián)合體EMC測試方法的一個實施例，在本實施例中，飛行器聯(lián)合體由探測器1、探測器I1、以及探測器III構成，具體地，包括如下步驟步驟一構成飛行器聯(lián)合體的各個探測器均斷電，檢測微波暗室背景噪聲情況；步驟二 對探測器I進行電磁輻射和敏感度測試；步驟三，對探測器II進行電磁輻射和敏感度測試；步驟四，對探測器III進行電磁輻射和敏感度測試；步驟五，對探測器1、探測器I1、探測器III的測試數(shù)據(jù)進行分析，判別飛行器聯(lián)合體之間相互干擾的抑制情況；步驟六，對探測器組合體進行電磁自兼容測試。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。
權利要求
1.ー種深空飛行器聯(lián)合體EMC測試設備，其特征在干，包括計算機、頻譜儀、信號發(fā)生器、功率放大器、天線、電流傳感器、以及測量接收機，其中，所述計算機連接所述頻譜儀、信號發(fā)生器、以及測量接收機，所述功率放大器連接在所述天線與信號發(fā)生器之間，測量接收機連接所述電流傳感器和天線，所述計算機用于控制所述頻譜儀、信號發(fā)生器、測量接收機的工作，對測試數(shù)據(jù)進行采集、分析和比對，所述信號發(fā)生器用于產生不同頻點的射頻信號，所述功率放大器用于調節(jié)輸入和輸出射頻信號的大小，所述頻譜儀用于檢測探測器電磁輻射發(fā)射，所述測量接收機用于接收來自天線和電流傳感器的信號，所述計算機包括連接所述測量接收機的電磁輻射發(fā)射測試數(shù)據(jù)記錄裝置、電磁輻射敏感度測試記錄裝置、傳導輻射發(fā)射測試記錄裝置、以及傳導敏感度測試記錄裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測試設備，其特征在于，所述計算機還包括測試數(shù)據(jù)評價裝置，其中，所述測試數(shù)據(jù)評價裝置用于對電磁輻射發(fā)射數(shù)據(jù)與電磁敏感度數(shù)據(jù)的大小進行比對。
3.ー種深空飛行器聯(lián)合體EMC測試方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1:構成飛行器聯(lián)合體的各個探測器均斷電，對EMC測試設備進行校準，檢測微波暗室背景噪聲情況； 步驟2 :分別對各個探測器進行電磁輻射和敏感度測試； 步驟3 :對各個探測器的測試數(shù)據(jù)進行分析，判別飛行器聯(lián)合體的各個探測器之間相互干擾的抑制情況； 步驟4 :對飛行器聯(lián)合體進行電磁自兼容測試。
4.根據(jù)權利要求3所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測試方法，其特征在于，所述步驟2包括如下步驟 步驟201 :放置EMC測試設備的天線，使天線對準探測器的一個測試面，其中，所述天線與探測器之間的距離等于相鄰探測器之間的距離； 步驟202 :令探測器按照飛行模式工作，同時進行EMC測試，并記錄； 步驟203 :測試完一個測試面的EMC情況后，探測器斷電，將天線對下一個測試面重新進行步驟202的EMC測試，直至完成所有測試面的EMC測試，測試結束，探測器斷電。
5.根據(jù)權利要求4所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測試方法，其特征在于，所述測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)權利要求4所述的深空飛行器聯(lián)合體EMC測試方法，其特征在于，天線與探測器之間相距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測試方法，包括構成飛行器聯(lián)合體的各個探測器均斷電，對EMC測試設備進行校準，檢測微波暗室背景噪聲情況；分別對各個探測器進行電磁輻射和敏感度測試；對各個探測器的測試數(shù)據(jù)進行分析，判別飛行器聯(lián)合體的各個探測器之間相互干擾的抑制情況；對飛行器聯(lián)合體進行電磁自兼容測試。本發(fā)明針對電磁干擾來源，采用由點到面的測試方法，可以快速地、可靠地和安全地檢測深空飛行器聯(lián)合體之間的電磁兼容性特性，明確電磁干擾的來源，安全可靠地檢測出電磁干擾和故障，提高了深空飛行器聯(lián)合體的EMC測試效率。
文檔編號G01R31/00GK103048561SQ201210533319
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者李金岳, 朱明 , 陳昌亞, 趙艷彬 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所