CN108761217A - 一种基于吸波暗室的微放电测试系统 - Google Patents

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王保新
李砚平
双龙龙
柴继泽
王海林
孙勤奋
胡少光
郭鲁川
彭璐
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Abstract

一种基于吸波暗室的微放电测试系统，包括发射源组件(1)、测试罐体(2)、透波玻璃窗(3)、微波天线(4)、真空泵(5)、温控设备(6)、吸波暗室(8)，通过设置吸波暗室(8)对辐射功率进行吸收保证系统安全性，利用发射源组件(1)向微波天线(4)发送测试载波信号并监测微波天线(4)收发的测试载波信号强度，解决了现有测试系统使用的吸波箱吸收功率受限，散热不足的问题，结构稳定性更好，安全性更高。

Description

一种基于吸波暗室的微放电测试系统
技术领域
本发明涉及一种基于吸波暗室的微放电测试系统，属于星载天线领域。
背景技术
微放电效应是发生在两个金属表面之间或者是单个介质表面上的一种真空谐振放电现象。它通常是由部件中传输的射频电场所激发，在射频电场中被加速而获得能量的电子，撞击表面产生二次电子而形成。发生的条件根据微放电类型而有所不同。对金属表面之间的微放电，其发生条件是:电子平均自由程必须大于两个金属表面之间的间隙距离，并且两个表面之间的电子平均渡越时间必然是射频电场半周期的奇数倍。而对于在介质单表面上发生的微放电，其表面电荷产生的直流电场必须能够使电子加速返回到介质表面，从而能够产生二次电子。微放电效应是由器件表面二次电子发射引起的。其产生条件可能有原始电子的影响、输入功率的大小、两个表面之间的距离、间隙阻抗、频率影响、表面潜在电位等等。
通信卫星在在轨运行过程中，如果出现卫星天线微放电现象会对星间及星地通讯进行干扰，对通信的稳定性产生影响，因此需要对通信天线的通信能力进行测试，在现有对通信卫星天线进行的地面测试技术中，很难提供完整且不受影响的测试系统，测试系统需要模拟卫星在轨运行的真空环境，同时还需要模拟卫星的具体温度环境，放置卫星天线的真空罐受限于真空罐体积，其吸收辐射功率的能力受限于其体积，因此微波天线辐射功率亦受限制，无法系统准确的测量天线的通信能力；同时在真空罐内天线通过辐射产生热量，真空罐罐体吸收辐射后升温容易引起测试系统驻波恶化导致试验中断，同时大量气体容易从罐体内的吸波材料中释放，影响测试系统真空度，甚至直接诱发低气压放电损坏微波天线。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中微波天线辐射功率容易受到收辐射生热导致测试系统驻波情况恶化、影响测试系统真空度的问题，提出了一种基于吸波暗室的微放电测试系统。
本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
一种基于吸波暗室的微放电测试系统，包括发射源组件、测试罐体、透波玻璃窗、微波天线、真空泵、温控设备、吸波暗室，所述测试罐体安装于吸波暗室内并通过真空泵对测试罐体内部抽真空，所述透波玻璃窗安装于测试罐体一侧，所述微波天线设置于测试罐体内并与设置于吸波暗室外的发射源组件电汽连接，微波天线接收发射源组件发送的测试载波信号并于接收信号后将辐射载波信号返送至发射源组件进行监测，所述温控设备安装于测试罐体外并对测试罐体内部温度进行控制。
所述发射源组件包括信号源发射器、信号放大器、双定向耦合器、调零单元、频谱仪、功率计，所述信号源发射器输出端与信号放大器输入端相连，信号放大器输出端与双定向耦合器输入端相连，所述双定向耦合器输出端与微波天线相连，双定向耦合器两端与用于对双定向耦合器内部传送的测试载波信号进行调零处理的调零单元相连，所述频谱仪、功率计通过功率取样端口、频谱取样端口连接于双定向耦合器上并对经过双定向耦合器的测试载波信号功率及频谱进行检测。
所述微波天线与发射源组件通过传输线进行测试载波信号的发送与接收。
所述传输线为同轴传输线或波导传输线。
所述测试罐体为圆柱型。
所述测试罐体为不锈钢材料。
所述测试载波信号为连续波或脉冲波或混合波。
所述吸波暗室壁面材料为尖劈介质吸波材料，铁氧体吸波材料，或复合型吸波材料。
优选的，所述透波玻璃窗材料为石英玻璃。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明提供的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，通过使用吸波暗室作为测试系统主体，解决了现有技术无法对额定工作功率逐渐增加的微波天线进行系统测试的问题，利用试验仪器组件可以在地面试验阶段利用特定测试载波信号对微波天线的通信能力进行测试，在模拟真空环境及恒温环境下能够提前发现卫星天线的微放电问题，避免通信卫星在轨通信情况下产生微放电现象对卫星通信产生影响；
(2)将现有测试系统中使用过的通过装载于真空罐内的吸波箱的测试手段更换为将真空罐体装载于内部的吸波暗室，弥补了由于吸波箱自身体积有限、自身材料限制容易导致的对天线辐射能力吸收功率不足，散热效率一般从而影响天线辐射效率的问题，保证了微波天线的测试试验的准确性；
(3)本发明中使用测试罐体作为天线的承载装置，罐体内只有微波天线及传输线缆，减小了辐射过程中热量对辐射效率的硬性及辐射过程中热量对辐射效率的限制，温度变化范围更大，避免了传统测试系统中吸波箱吸热变形导致的测试系统适应温度能力差的问题。
附图说明
图1为发明提供的测试系统结构图；
图2为发明提供的发射源组件示意图；
具体实施方式
一种基于吸波暗室的微放电测试系统，如图1所示，包括发射源组件1、测试罐体2、透波玻璃窗3、微波天线4、真空泵5、温控设备6、吸波暗室8，所述测试罐体2安装于吸波暗室8内并通过真空泵5对罐体内部抽真空，所述透波玻璃窗3安装于测试罐体2一侧，所述微波天线4设置于测试罐体2内并与设置于吸波暗室8外的发射源组件1连接，接收发射源组件1发送的经远程控制的测试载波信号并通过安装于测试罐体2及透波玻璃窗3外侧的测试仪器测量微波天线4的辐射功率，所述温控设备6安装于测试罐体2外并对罐体内部温度进行控制，其中：
所述发射源组件1如图2所示，包括信号源发射器9、信号放大器10、双定向耦合器11、调零单元12、频谱仪13、功率计14，所述信号源发射器9输出端与信号放大器10输入端相连，信号放大器10输出端与双定向耦合器11输入端相连，所述双定向耦合器11输出端通过同轴传输线缆或波导传输线缆与微波天线4相连，双定向耦合器11输出端同时与用于对双定向耦合器11接收信号进行调零处理的调零单元12相连，所述频谱仪13、功率计14分别对经过双定向耦合器11的测试载波信号频率及功率进行检测。
所述测试罐体2为圆柱型不锈钢材料，透波玻璃窗3为石英玻璃材料，吸波暗室8壁面材料为尖劈介质吸波材料，铁氧体吸波材料，或复合型吸波材料，所述传输线为同轴传输线或波导传输线。
当测试系统开始测试时，测试仪器的工作流程如下：
通过真空泵5对该真空罐进行抽真空，通过温控设备将真空罐内部控制在低温、常温或高温环境下，便使得微波天线4处于真空低温、常温或高温的测试环境中，调整微波天线4使其正对透波玻璃窗3，同时进行罐内微波天线驻波的实时测量，并实施现场校准，测试仪器预热完成，调节信号源发射器9、信号放大器10设置，发出特定功率测试载波信号，利用功率计14、频谱仪13实时记录微波天线接收到的测试载波信号的参数，同时接收微波天线4接收到测试载波信号后返送的辐射载波信号同时进行功率、频谱检测，并根据发出测试载波信号的功率参数进行比较，检验微波天线4是否符合要求，其中，所述测试载波信号为连续波或脉冲波或二者叠加波。试验结束后，对透波真空罐进行先升温再升气压的方法，待罐内环境恢复到常温常压，取出待测部件，并进行设备整理与结果分析。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：包括发射源组件(1)、测试罐体(2)、透波玻璃窗(3)、微波天线(4)、真空泵(5)、温控设备(6)、吸波暗室(8)，所述测试罐体(2)安装于吸波暗室(8)内并通过真空泵(5)对测试罐体(2)内部抽真空，所述透波玻璃窗(3)安装于测试罐体(2)一侧，所述微波天线(4)设置于测试罐体(2)内并与设置于吸波暗室(8)外的发射源组件(1)电汽连接，微波天线(4)接收发射源组件(1)发送的测试载波信号并于接收信号后将辐射载波信号返送至发射源组件(1)进行监测，所述温控设备(6)安装于测试罐体(2)外并对测试罐体(2)内部温度进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述发射源组件(1)包括信号源发射器(9)、信号放大器(10)、双定向耦合器(11)、调零单元(12)、频谱仪(13)、功率计(14)，所述信号源发射器(9)输出端与信号放大器(10)输入端相连，信号放大器(10)输出端与双定向耦合器(11)输入端相连，所述双定向耦合器(11)输出端与微波天线(4)相连，双定向耦合器(11)两端与用于对双定向耦合器(11)内部传送的测试载波信号进行调零处理的调零单元(12)相连，所述频谱仪(13)、功率计(14)通过功率取样端口、频谱取样端口连接于双定向耦合器(11)上并对经过双定向耦合器(11)的测试载波信号功率及频谱进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述微波天线(4)与发射源组件(1)通过传输线进行测试载波信号的发送与接收。
4.根据权利要求3所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述传输线为同轴传输线或波导传输线。
5.根据权利要求1～4任一所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述测试罐体(2)为圆柱型。
6.根据权利要求5任一所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述测试罐体(2)为不锈钢材料。
7.根据权利要求1～4任一所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述测试载波信号为连续波或脉冲波或混合波。
8.根据权利要求1～4任一所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述吸波暗室(8)壁面材料为尖劈介质吸波材料，铁氧体吸波材料，或复合型吸波材料。
9.根据权利要求1～4任一所述的一种基于吸波暗室的微放电测试系统，其特征在于：所述透波玻璃窗(3)材料为石英玻璃。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110311832A (zh) * 2019-06-25 2019-10-08 深圳市吉祥腾达科技有限公司 无线信号放大器工作稳定性测试系统
CN111239165A (zh) * 2020-01-22 2020-06-05 西北核技术研究院 一种天线面材料高功率脉冲冲击响应测试装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2043756U (zh) * 1989-02-21 1989-08-30 北京理工大学 平面波天线零桥断层成像测试装置
CN101750545A (zh) * 2009-12-15 2010-06-23 北京空间飞行器总体设计部 电推进系统的电磁兼容性试验方法
CN102323507A (zh) * 2011-09-06 2012-01-18 航天东方红卫星有限公司 电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法
CN102435872A (zh) * 2011-09-06 2012-05-02 航天东方红卫星有限公司 电推进系统与卫星辐射电磁兼容性验证方法
CN103995187A (zh) * 2013-04-22 2014-08-20 中国人民解放军63655部队 X波段高功率微波一体化辐射场测量系统
CN104007347A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 中国科学院高能物理研究所 真空低温辐射敏感度电磁兼容试验方法、系统及测试装置
CN203858313U (zh) * 2014-05-29 2014-10-01 中国科学院高能物理研究所 真空低温辐射敏感度电磁兼容试验系统及测试装置
CN107124235A (zh) * 2017-04-26 2017-09-01 中国空间技术研究院 一种热真空环境下无源互调无线测试系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2043756U (zh) * 1989-02-21 1989-08-30 北京理工大学 平面波天线零桥断层成像测试装置
CN101750545A (zh) * 2009-12-15 2010-06-23 北京空间飞行器总体设计部 电推进系统的电磁兼容性试验方法
CN102323507A (zh) * 2011-09-06 2012-01-18 航天东方红卫星有限公司 电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法
CN102435872A (zh) * 2011-09-06 2012-05-02 航天东方红卫星有限公司 电推进系统与卫星辐射电磁兼容性验证方法
CN103995187A (zh) * 2013-04-22 2014-08-20 中国人民解放军63655部队 X波段高功率微波一体化辐射场测量系统
CN104007347A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 中国科学院高能物理研究所 真空低温辐射敏感度电磁兼容试验方法、系统及测试装置
CN203858313U (zh) * 2014-05-29 2014-10-01 中国科学院高能物理研究所 真空低温辐射敏感度电磁兼容试验系统及测试装置
CN107124235A (zh) * 2017-04-26 2017-09-01 中国空间技术研究院 一种热真空环境下无源互调无线测试系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110311832A (zh) * 2019-06-25 2019-10-08 深圳市吉祥腾达科技有限公司 无线信号放大器工作稳定性测试系统
CN110311832B (zh) * 2019-06-25 2021-02-05 深圳市吉祥腾达科技有限公司 无线信号放大器工作稳定性测试系统
CN111239165A (zh) * 2020-01-22 2020-06-05 西北核技术研究院 一种天线面材料高功率脉冲冲击响应测试装置

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