空间电子技术杂志 部级期刊

空间电子技术 2019年第02期杂志 文档列表

空间电子技术杂志微波技术

微波功率放大器AM-PM转移系数测试方法研究1-4

摘要：针对星载微波功率放大器AM-PM转移系数指标缺乏考核方法的问题,文章根据多载波非线性工作原理,通过输入放大器双载波信号、调整输入信号幅度变化、分析输出信号相位变化情况的测试方法,设计了通过矢网进行测试的方案。根据方案所搭建的测试系统,完成了放大器的测试验证,测试精度可达0.1(deg/dB)。研究结果表明,文章给出的这种AM-PM转移系数测试方法,是有效、可行、实用的,为全面评估国产化星载微波功率放大器提供了具体的测试方法。

基于连续模FV类的VHF频段放大器设计5-9

摘要：文章利用CREE公司的CGH40006P,完成了VHF频段高效放大器设计,该设计不同于此频段的通常设计方法。设计中,基于连续模放大器FV模式的设计理论,在F类放大器偏置条件和基波阻抗的基础上,通过改变时域电压的波形,得到了连续模FV类模式下的阻抗条件。利用微波波形工程的方法,通过仿真,完成了放大器输出电压电流波形、动态负载线的设计控制以及对应的微波大信号特性。通过空气绕制电感、高Q射频电容及微带线,完成基波、二次谐波和三次谐波的匹配。在165MHz连续波输出情况下,放大器输出功率为39dBm,增益为26dB,功率附加效率为81%。在150MHz~200MHz、28%的相对带宽内,最大功率为39.1dBm;在全频带内,功率附加效率大于65%,最大功率附加效率为87.9%。在-40℃~+70℃温度范围内,放大器的输出功率及功率增益差别小于0.15dB。

空间行波管放大器杂波抑制技术研究10-14

摘要：空间行波管放大器(TWTA)输出杂波频率与载波频率的距离通常小于100kHz,杂波导致通信卫星误码率增大;当遥感卫星探测到假目标时,采用微波滤波器难以有效进行抑制。为了抑制TWTA输出杂波,文章研究了TWTA的杂波产生机理,从行波管(TWT)和电源(EPC)两方面入手进行设计,通过对现有产品进行改进,使TWTA的输出杂波下降了7dB。研究结果表明,通过优化TWT的杂波敏感度并改善EPC的输出纹波,能够有效抑制TWTA的输出杂波。

空间电子技术杂志通信与导航

基于升压匹配技术的射频铷灯发光研究15-19

摘要：充有一定比例的铷原子和缓冲气体的射频无极灯可用于星载铷钟的量子态制备和态检测。因此,射频铷灯中不同成分物质的光谱特性将会直接影响量子态的泵浦效率。在实验室条件下,利用实验仪器搭建,可以自由改变射频激励功率和铷灯工作温度的谱灯发光实验平台,并首次利用升压匹配技术实现不同射频激励频率下的射频功率匹配。利用该实验平台可以便捷地研究灯泡工作温度、射频激励功率、射频激励频率等参数对铷灯发光强度的影响。实验表明,随着射频灯泡工作温度的上升,铷原子的780nm和795nm谱线强度先上升后下降,而780nm和795nm谱线强度之比I780/I795先下降后上升。因此,稀有气体发光强度在窄温度区间内快速下降。射频功率对于射频铷灯内不同成分发光谱线强度的影响与温度类似,而射频激励频率对铷原子和稀有气体发光强度的影响并不明显。

基于4G体制的LEO卫星移动通信系统构架设计20-25

摘要：随着卫星通信技术的进步、国家利益的全球拓展和国内外商业卫星移动通信需求的不断增加,LEO卫星移动通信系统已成为全球当前研究和发展的热点。文章提出一种基于地面4G网络体制的LEO星座系统构架,从体制分析、隧道传输、网络协议接口映射与业务承载等方面进行了详细论述。通过将系统划分为接入网、承载网和核心网,并在承载网中采用隧道传输技术,解决了用户终端复杂的IP地址切换和管理问题;通过用户链路星上资源池映射和接口转换协议的设计,解决了系统的业务传输承载中用户终端识别与数据定向问题。新的低轨卫星通信系统网络架构设计,有利于降低系统设计和实现的复杂度,便于实现与地面主流移动通信网络和Internet的互连互通,可为我国现阶段低轨卫星通信系统发展提供参考。

空间电子技术杂志遥感与数传

基于高分三号卫星的星载无人机双基前视SAR系统设计26-32

摘要：高分三号卫星是我国首颗全极化C波段高分辨率SAR成像卫星。文章提出一种以高分三号卫星为辐射源的无人机双基前视SAR系统。对典型双基构型参数下的成像分辨率、分辨率夹角、图像信噪比等指标进行理论分析。所设计的星载-无人机载前视SAR系统,成像场景中心地距分辨率为0.8m,多普勒分辨率为2m,分辨率夹角约为85°,SNR约为52dB,并通过计算机仿真实验,验证了理论分析的正确性和有效性。文章所提出的系统设计方法为星载-无人机载前视SAR高分辨率目标侦察、飞机着陆指引等应用提供解决方案。

基于VC的微波散射计有源定标试验自动控制系统设计33-39

摘要：海洋二号微波散射计是一种用于测量海洋表面风场的仪器,为了提高测量的精度,需要进行精确定标。文章基于VC设计了微波散射计有源定标试验自动控制系统;依据卫星轨道预测,精确计算并自动控制有源定标器的天线指向,自动采集和存储定标信号,实现外场定标试验的自动控制。多次外场定标试验表明:该系统可以实现外场定标试验的自动控制和天线指向的准确计算,根据试验数据拟合得到的天线方向图与实测天线方向图基本吻合,3dB波束宽度内角度测量误差优于0.1°。试验结果表明,通过卫星-地心连线和卫星-有源定标器连线的夹角逼近卫星视角,能够精确计算有源定标器的天线指向。该技术显著提高了试验的效率和有效性,已成功应用于风云三号和演示验证双星有源定标器的设计中。

一种稳健的多帧联合虚假航迹剔除算法40-47

摘要：文章针对检测前跟踪(Track Before Detect,TBD)多帧联合处理引起的虚假航迹难以剔除的问题,提出了一种稳健的多帧联合虚假航迹剔除算法。该算法联合多帧目标数据信息,建立目标位置与时间之间的多项式回归模型,统计航迹扰动方差,并给出航迹剔除门限选取准则,剔除扰动方差大于门限的虚假目标航迹。仿真结果表明,所提算法不仅适用于匀速直线运动目标的检测,而且对于高机动目标的检测也具有良好的性能;基于蒙特卡洛试验的航迹误差统计结果进一步验证了该算法的稳健性和有效性。因此,多项式回归法可以作为一种新的虚假航迹剔除算法,应用于微弱动目标的检测与跟踪中。

空间电子技术杂志空间天线

同步可展机构的构型设计与运动学分析48-57

摘要：文章针对可展机构展开运动过程中的不同步现象,提出了一种同步可展机构,并对机构进行了构型设计与运动学分析。首先,将同步齿轮传动与连杆机构相结合,基于锥齿轮的闭合传动原理,设计了一种可确保杆件同步运动的同步可展机构。其次,基于G-K公式,计算了机构的自由度。然后,根据同步可展机构的阵列组合方式,构建了三类同步可展体系。进一步建立机构在全局坐标系下的运动学分析模型,利用传递矩阵法对机构整体进行了运动学方程推导,并进行了数值仿真分析。最后,基于ADAMS对机构的运动情况进行了仿真分析。结果表明:机构能够实现单自由度精确同步展开,体现了机构在运动过程中的规律性和对称性。基于ADAMS的展开运动仿真结果与理论分析结果基本一致,验证了同步可展机构构型设计的合理性及所建立的分析模型的正确性。这种构型设计与分析方法同样适用于其他类型的同步可展机构及体系。

星载高精度伞状天线展开过程运动及受力分析58-61

摘要：伞状天线是目前大型可展开天线的一种主流构型。由于天线口径大,天线在卫星发射阶段处于收拢状态;卫星发射至指定轨道后,天线展开至工作状态。展开机构是伞状天线展开与收拢的执行机构,其展开与收拢过程中关键零部件的运动精度及受力情况直接决定了天线展开到位精度和天线型面在轨热变形,对最终天线在轨型面精度起决定性作用。文章以国内某星载高精度伞状天线展开机构为研究对象,结合天线展开机构各运动部件参数,利用解析的方法获得展开机构运动方程;通过对方程进行分析,得到展开机构各关键部件在天线展开过程中的运动情况、受力情况及天线理论展开时间,为天线最终在轨展开时间的制定及展开过程中关键零部件的受力控制提供理论依据。

折纸结构折叠运动学分析的节点坐标法62-67

摘要：折纸结构在可展结构的工程实践中具有重要应用价值。为对折纸结构的折叠过程进行运动学数值模拟,文章基于广义逆矩阵理论,提出基于节点坐标的折纸结构折叠过程的运动学分析方法,以实现通过节点外力控制折纸结构的折叠运动;提出一种空间折纸基本单元,采用典型Miura-Ori数值模型的折叠计算验证此基本单元的可行性;通过完整折纸结构模型与含有开口的折纸模型,对动不定折纸体系的折叠过程进行分析与考察,阐明其折叠路径与结构刚体位移的联系。数值结果表明,文章提出的方法可行,分析准确。其研究能够以节点坐标为未知量,为折纸结构的研究人员及设计者从节点坐标控制角度提供一种可行的分析方法。

空间电子技术杂志其它

碳纤维复合材料格栅反射面研制进展68-73

摘要：为了满足某太赫兹天线高精度、高稳定的需求,采用线膨胀系数极低的全碳纤维格栅结构制备半径为1.2m的反射面。文章首先运用有限元法计算了全碳纤维格栅结构反射面的热变形情况,以验证格栅结构设计的合理性;其次,选择殷钢作为模具材料、M55J/氰酸脂复合材料作为反射面材料,采用热压罐成型工艺,在中温条件下分别固化内、外蒙皮与格栅板;再次,采用数控铣削加工形状各异的格栅筋板,并在筋板上开槽以实现格栅结构的拼装;最后,在常温条件下,利用重物加压的方式实现低应力胶接,并采用高精度摄影测量技术检测反射面的初始面型精度及热变形后精度。结果表明,采用有限元法模拟反射面降温70℃条件下的热变形为1.2μm;采用摄影测量检测30℃初始面型精度(RMS)为5.5μm,-40℃环境下面型精度(RMS)为7.8μm。文中所述工艺方法对制备高精度、高稳定复合材料天线反射面具有重要的指导意义。

雷达信号采集动态性能影响因素分析74-78

摘要：文章针对星载雷达数据采集中高速数模转换系统有效位普遍较低而致雷达成像分辨率变低的问题,对高速信号链路中影响信号质量的因素进行了分析,找到了信号动态性能的影响因素。这些因素包括时钟抖动、调理电路噪声、数模转换器本身的性能指标和温度变化等。通过对时钟抖动和电源噪声的抑制、以及良好的接地和选择低噪声的高速运算放大器等措施,提高了系统的信噪比,从而提高数据采集的有效位。根据信噪比与有效位计算公式,分别计算了时钟抖动、调理电路噪声、温度等因素对有效位的影响。经过计算可知,通过这些改进,可使得系统的有效位达到11.94位。这些措施对高精度的雷达信号采集系统有一定的参考价值,可应用于星载雷达载荷领域。

一种高压PMOS器件低剂量辐照效应分析79-82

摘要：对MOS器件总剂量辐照机理的研究,多从γ射线在SiO2中产生电子-空穴对,以及γ射线作用在SiO2-Si界面上产生新生界面态方面出发,分析γ射线对MOS器件的阈值影响,但很少分析γ射线对高压MOS器件漏源击穿电压的影响。文章针对低剂量γ射线对高压PMOS器件中漏源击穿电压的作用进行综合分析;重点研究了低剂量辐照情况下高压PMOS器件的漏源击穿电压特性相对于常规剂量辐照后的变化。研究表明:低剂量的γ射线会引起高压PMOS器件漏源发生严重漏电;高压PMOS器件版图设计不当时,长期的低剂量γ射线会引起高压CMOS集成电路发生功能失效的风险。

一种对车载惯导中平动加速度干扰的处理方法83-87

摘要：文章针对车体的频繁加减速所带来的平动加速度对姿态融合的干扰问题,提出了一种对干扰加速度的门限检测和动态隔离算法。首先,搭建了基于MEMS惯性器件的实验平台,其中包括STM32处理器和三轴陀螺仪、加速度计和电磁罗盘等。然后,实现了多轴数据处理和系统状态方程的建立,并采用卡尔曼滤波融合算法,实现了对载体姿态的解算。通过分析干扰加速度对系统输出的影响,根据车体加减速过程中Z轴加速度不敏感的特性,利用输出融合结果反馈的方式,设计了相对加加速度的计算方法,从而实现对干扰的隔离。实验结果表明:该方法能够获得较高的灵敏度,而常规的加速度归一化门限处理方法要延迟1~2个周期。在12次的检测率分析中,二者的测试结果是12:7,证实了该方法的有效性和性能优势。该方法对低成本车载惯导具有一定的参考价值,可以提高系统的融合姿态输出精度。