CN109239490B - 星载接收机的emc裕度测试方法 - Google Patents

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Abstract

星载接收机的EMC裕度测试方法，在单机试验阶段获取星载接收机EMC裕度，根据试验结果可以提前预测星载接收机与卫星其它电子设备的电磁兼容性，指导星上单机EMC控制，避免错过设计修改的时机。可以用于整星系统级电磁兼容预测分析，指导星上其它电子设备的EMC性能控制，避免出现整星电磁不兼容现象。

Description

星载接收机的EMC裕度测试方法
技术领域
本发明涉及星载电子设备电磁兼容试验中的一种试验项目和方法，特别是一种星载接收机的EMC裕度测试方法。
背景技术
EMC裕度是评定一个系统电磁兼容性的重要指标之一，是系统关键设备的敏感度阈值与实际干扰值之比，可表示为MdB＝SdB-IdB，式中：MdB代表系统裕度，SdB代表系统的敏感度阈值，IdB代表系统实际的电磁干扰值。当SdB＞IdB时，MdB＞0，可认为系统能兼容工作；当SdB≈IdB时，MdB≈0，可认为系统处于临界工作状态；当SdB＜IdB时，MdB＜0，认为系统可能不兼容。按照受电磁干扰后果严重程度划分，星载接收机属于Ⅰ类(最高级)关键设备。而且，星载接收机对于星上其它电子设备的辐射发射非常敏感，特别是在其接收频带内的辐射干扰信号容易导致其接收性能下降，所以星载接收机的辐射敏感度特性是整星EMC重点关注指标，通常其EMC裕度要求≥12dB。目前，没有星载接收机EMC裕度的测试方法，在单机EMC试验阶段不进行测试，而是通过整星系统级电磁兼容试验进行验证。在这种情况下，一旦发现EMC裕度不足，发生受扰现象，将需要耗费大量人力、物力来组织故障排查，不可避免的影响整星的研制进度。如果能提出一种星载接收机EMC裕度的测试方法，在单机EMC试验阶段进行测试，验证其EMC裕度值，可以提前预测分析星载接收机与星上其它电子设备的兼容性，指导星载电子设备的EMC控制，将有利于整星系统级的电磁兼容性，有效避免在整星系统级EMC试验期间发生星载接收机的干扰问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载接收机的EMC裕度测试方法，可以获取星载接收机的EMC裕度，用于整星系统级电磁兼容预测分析，指导星上其它电子设备的EMC性能控制，避免出现整星电磁不兼容现象。
本发明的技术解决方案是：星载接收机的EMC裕度测试方法，包括如下步骤：
S1，在测试环境中模拟出待测星载接收机装星后所处的电磁环境，所述电磁环境的参数包括电场强度；
S2，将待测星载接收机置于测试环境中，根据待测星载接收机的裕度要求值向待测星载接收机施加对应强度的干扰；
S3，依据用于判断待测星载接收机是否受扰的敏感判据判断待测星载接收机是否受扰；若不受扰，则停止测试，待测星载接收机的EMC裕度值为所述裕度要求值；若受扰，则降低裕度要求值，重复S2、S3；直到裕度要求值降为0或者负值时，若依然受扰，则停止测试，判定待测星载接收机无法装星使用。
进一步地，所述S2中向测试星载接收机施加对应强度的干扰的方法为：在测试环境的电场强度的基础上增加所述裕度要求值对应的电场强度。
进一步地，所述S2中向测试星载接收机施加对应强度的干扰的方法为：在星载接收机的灵敏度电平的基础上降低所述裕度要求值对应的灵敏度电平值。
进一步地，所述的模拟电磁环境的方法为：根据电磁环境的参数控制波形发生器输出全频段频谱信号，然后经功率放大器放大后由辐射发射天线辐照在待测星载接收机上。
进一步地，所述的模拟电磁环境的方法还包括将电场监测天线放在待测星载接收机旁，实时监测电场强度，并反馈控制波形发生器的输出。
进一步地，所述测试环境中的电场强度为
Figure BDA0001782217960000021
其中，S为裕度要求值，EY为待测星载接收机装星后的电场强度。
进一步地，所述的降低裕度要求值的方法为每次降低1dB。
进一步地，所述敏感判据为信噪比下降不大于5dB。
进一步地，所述裕度要求值为12dB。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)在单机试验阶段，测试星载接收机的EMC裕度，验证是否满足型号EMC裕度要求。
(2)在单机试验阶段获取星载接收机EMC裕度，根据试验结果可以提前预测星载接收机与卫星其它电子设备的电磁兼容性，指导星上单机EMC控制，避免错过设计修改的时机。
(3)本测试方法的实施使用的测试设备通用，操作简单，容易实施，方便推广。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为模拟星上环境的方法流程图。
具体实施方式
本发明针对星载接收机的电磁特性，提出星载接收机EMC裕度的测试方法，该方法包括有下列步骤：
第一步：确定星载接收机射频特性
确定星载接收机的射频特性，包括：接收频带、灵敏度电平和敏感判据。
第二步：确定星载接收机装星后所处电磁环境
确定星载接收机装星后的所处的电磁环境：包括星载接收机带内和带外的电场强度。
第三步：确定星载接收机EMC裕度要求
可以根据星载接收机的重要程度和灵敏度特性确定具体数值。通常卫星测控接收机的EMC裕度要求≥12dB。
第四步：选择评估的实施方式
根据第一步和第二步获得的数据，有两种评估的施加方式：增量法和灵敏度提高法，可以根据现场的实际条件和实施难易程度进行选择。
第五步：实施测试
根据第四步选择的实施方式，实施测试，实时监测星载接收机敏感判据中的各项指标，判断星载接收机是否受扰。
第六步：获取EMC裕度值
第五步中，如果星载接收机不受扰，则获得其EMC裕度值，测试结束；如果星载接收机受扰，则降低其EMC裕度要求，重复进行第四步、第五步，直至星载接收机不受扰，获得星载接收机的EMC裕度值。
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
参见图1所示，本发明是星载接收机的EMC裕度评估方法，该方法包括下列步骤：
第一步：确定星载接收机的射频特性
星载接收机的射频特性应包括：接收频带、灵敏度电平和敏感判据。
接收频带：2025MHz-2011MHz；灵敏度电平：-105dBm；敏感判据：信噪比下降不大于5dB。
第二步：确定星载接收机EMC裕度要求
可以根据星载接收机的类型，确定星载接收机EMC裕度要求值。
Figure BDA0001782217960000041
对于处于同样电磁环境下的星载接收机，灵敏度越高，越容易受到电磁信号的干扰，EMC裕度要求应该越高。
实施例中接收机EMC裕度要求≥12dB。
第三步：根据确定星载接收机装星后所处电磁环境，模拟测试电场环境，模拟测试系统见图。
根据卫星整星电磁兼容规范/技术要求，确定星载接收机装星后所处的电场环境。
接收机接收频带2025MHz-2011MHz内电场强度为31.6uV/m(30dBuV/m)，接收带外30MHz-18GHz(除2025MHz-2011MHz)的电场强度10V/m(140dBuV/m)。
第四步：选择评估的实施方式
可以选择增量法或灵敏度提高法进行实施。
增量法：在已知所处的环境电平基础上增加要求的EMC裕度，按增加裕度后的场强向接收机施加干扰。接收机接收频带2025MHz-2011MHz内电场强度为31.6uV/m+12dB＝126uV/m(42dBuV/m)，接收带外30MHz-18GHz(除2025MHz-2011MHz)的电场强度10V/m+12dB＝39.8V/m(152dBuV/m)。
灵敏度提高法：按照已知的所处电场环境电平施加干扰，但提高接收机的灵敏度，即降低接收机灵敏度电平值：原有灵敏度值减去EMC裕度。-105dBm-12dB＝-117dBm。
可以根据现场的实际条件和实施难易程度进行选择增量法和灵敏度提高法。增量法要求测试现场能够输出较大的电场场强，而灵敏度提高法则要求测试现场的电磁环境更为纯净，保证电磁环境背景噪声低于接收机降低后的灵敏度电平值。
第五步：实施评估
增量法和灵敏度提高法的测试实施框图如图2所示，施加干扰信号的同时，按照星载接收机敏感判据，监测接收机的判据性能指标，判断星载接收机是否受扰。
第六步：获取EMC裕度值
在步骤五中，如果星载接收机不受扰，则获得其EMC裕度值(12dB)，测试结束；如果星载接收机受扰，则降低其EMC裕度要求值(11dB、10dB…)，每次降低1dB，重复进行第四步、第五步，直至星载接收机不受扰，获取星载接收机的EMC裕度值。如果降低至星载接收机装星后所处的电场环境电平，星载接收机仍受扰，则星载接收机EMC裕度为负值，停止测试。
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 (7)

1.星载接收机的EMC裕度测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，在测试环境中模拟出待测星载接收机装星后所处的电磁环境，所述电磁环境的参数包括电场强度；
S2，将待测星载接收机置于测试环境中，根据待测星载接收机的裕度要求值向待测星载接收机施加对应强度的干扰；
S3，依据用于判断待测星载接收机是否受扰的敏感判据判断待测星载接收机是否受扰；若不受扰，则停止测试，待测星载接收机的EMC裕度值为所述裕度要求值；若受扰，则降低裕度要求值，重复S2、S3；直到裕度要求值降为0或者负值时，若依然受扰，则停止测试，判定待测星载接收机无法装星使用；
所述S2中向测试星载接收机施加对应强度的干扰的方法为：在测试环境的电场强度的基础上增加所述裕度要求值对应的电场强度；
所述S2中向测试星载接收机施加对应强度的干扰的方法为：在星载接收机的灵敏度电平的基础上降低所述裕度要求值对应的灵敏度电平值。
2.根据权利要求1所述的星载接收机的EMC裕度测试方法，其特征在于：所述的模拟电磁环境的方法为：根据电磁环境的参数控制波形发生器输出全频段频谱信号，然后经功率放大器放大后由辐射发射天线辐照在待测星载接收机上。
3.根据权利要求2所述的星载接收机的EMC裕度测试方法，其特征在于：所述的模拟电磁环境的方法还包括将电场监测天线放在待测星载接收机旁，实时监测电场强度，并反馈控制波形发生器的输出。
4.根据权利要求1所述的星载接收机的EMC裕度测试方法，其特征在于：所述测试环境中的电场强度为
Figure FDA0002781002630000011
其中，S为裕度要求值，EY为待测星载接收机装星后的电场强度。
5.根据权利要求1所述的星载接收机的EMC裕度测试方法，其特征在于：所述的降低裕度要求值的方法为每次降低1dB。
6.根据权利要求1所述的星载接收机的EMC裕度测试方法，其特征在于：所述敏感判据为信噪比下降不大于5dB。
7.根据权利要求1所述的星载接收机的EMC裕度测试方法，其特征在于：所述裕度要求值为12dB。
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