高軌衛(wèi)星接地設(shè)計(jì)

高軌衛(wèi)星接地設(shè)計(jì)接地是電路系統(tǒng)正常工作的根本要求之一，也是打算電路系統(tǒng)EMC帶〔3～7Re，Re為地球半徑〕中俘獲了大量的電子。其中，能量位于0.1～10MeV以穿因此，衛(wèi)星外表和內(nèi)部存在嚴(yán)峻的充放電效應(yīng)和內(nèi)帶電效應(yīng)，所產(chǎn)生電產(chǎn)生的電場(chǎng)除了與電子能譜、介質(zhì)厚度及屏蔽層厚度有關(guān)外，還有一個(gè)重要的因素，就是介質(zhì)構(gòu)件所承受的接地方式。因此，良好的接地設(shè)計(jì)是衛(wèi)星系統(tǒng)性能穩(wěn)定、安全牢靠的重要保障。接地方案。接地的目的和接地方式接地目的殼、框架或底座與星體構(gòu)造或運(yùn)載搭接起來(lái)。衛(wèi)星接地設(shè)計(jì)目的有以下幾點(diǎn)：為星上全部電子設(shè)備和構(gòu)造件建立一個(gè)基準(zhǔn)的公共參考電位；為故障電流供給漏電流通路，使保護(hù)電路真正起到保護(hù)作用；通過(guò)正確的接地設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)內(nèi)的電磁干擾得到有效的掌握；接地方式目前衛(wèi)星上設(shè)備主要有如下幾種接地方式：?jiǎn)吸c(diǎn)接地單點(diǎn)接地指衛(wèi)星上全部設(shè)備的地線均通過(guò)導(dǎo)線連接到衛(wèi)星構(gòu)造的一點(diǎn)上，即衛(wèi)星構(gòu)造地與星上各設(shè)備之間只存在唯一的接地路徑。單點(diǎn)接地主要分為圖1所示的串聯(lián)單點(diǎn)接地和圖2所示的并聯(lián)單點(diǎn)接地。從噪聲觀點(diǎn)看，串聯(lián)單點(diǎn)接地簡(jiǎn)潔引入干擾，因任何導(dǎo)線都有〔如λ/4時(shí)，λ為波長(zhǎng)磁波，影響四周設(shè)備和電路的工作，在這種狀況下，應(yīng)當(dāng)考慮承受多點(diǎn)接地。多點(diǎn)接地3所示。衛(wèi)星上高頻單機(jī)和部件均承受多點(diǎn)接地的方式。每點(diǎn)接地時(shí)應(yīng)實(shí)行電路就近接地，并且接地導(dǎo)線的長(zhǎng)度要小于工作信號(hào)波長(zhǎng)的1/20?；旌辖拥毓ぷ黝l率承受相應(yīng)的接地方式：頻率高于1MHz或接地線的長(zhǎng)度大1/201MHz或接地線1/20時(shí)承受單點(diǎn)接地。接地現(xiàn)狀分析NASA航天器接地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中典型的接地方式如圖2和圖3所示。國(guó)內(nèi)不同型號(hào)衛(wèi)星接地方式大同小異，主要原則如下：整〔如電源掌握器中集合在星構(gòu)造主接地螺母〔即衛(wèi)星基準(zhǔn)地〕上。低頻單機(jī)二次電源各電壓回線與機(jī)殼之間隔離〔絕緣電阻1，各電路的信號(hào)地均單獨(dú)接至單機(jī)內(nèi)二次電源的相應(yīng)地上，單地方式，但最終低頻信號(hào)回線、二次電源回線、高頻信號(hào)地、機(jī)殼地在單機(jī)電氣上是相通的。電纜屏蔽體接地：在同一電纜束內(nèi)各低頻電纜的屏蔽體應(yīng)相互絕緣，以便削減各電纜間信號(hào)串?dāng)_。構(gòu)造件與熱控多層接地：衛(wèi)星的全部金屬構(gòu)件、儀器安裝就近與衛(wèi)星構(gòu)造搭接，接地搭接線盡量短。星體各艙體設(shè)置區(qū)域接地樁，各接地樁之間彼此連接，再通過(guò)其中一接地樁和整星基準(zhǔn)接地樁相連。NASA航天器接地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在肯定的差異。NASA航天器接地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為嚴(yán)格的并聯(lián)單點(diǎn)接地，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星上單接衛(wèi)星基準(zhǔn)地，這種接地方式即為串聯(lián)單點(diǎn)接地〔1〕的形式。此由于一次回路阻抗很小〔小于0，不會(huì)對(duì)衛(wèi)星上一次供電單機(jī)正42±1V，一次回路阻0.01Ω40A計(jì)算，回路壓降最0.4V，不會(huì)對(duì)各單機(jī)正常工作造成影響。但對(duì)于衛(wèi)星上單機(jī)內(nèi)部使用二次電源而言，這種影響不容無(wú)視，需要將單機(jī)內(nèi)部DC/DC模塊的輸入級(jí)和輸出級(jí)回線嚴(yán)格隔離〔即單機(jī)內(nèi)部一次地和二次地隔離上。此外假設(shè)衛(wèi)星上單機(jī)通過(guò)安裝面就近直接接衛(wèi)星構(gòu)造地考慮到星上各設(shè)備之間沒(méi)有做到供電回線的嚴(yán)格隔離設(shè)備之間接口電路上仍舊存在公共供電回線，將形成如圖4所示的“地環(huán)路”，地環(huán)路既能放射電磁波干擾四周正常工作的電路又極易受到外界電磁波的干擾另外由于設(shè)備安裝面到構(gòu)造地的搭接電阻往往小于衛(wèi)星上設(shè)備供電電纜回線的阻值〔衛(wèi)星建筑標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定此搭接電阻需小于 10將導(dǎo)致星上設(shè)備的工作電流主要通過(guò)安裝面經(jīng)構(gòu)造地返回到電單元而衛(wèi)星上為設(shè)備特地設(shè)計(jì)的供電回線中電流將下降當(dāng)星上多個(gè)用電設(shè)備同時(shí)工作時(shí)構(gòu)造中通過(guò)的地電流累積起來(lái)效果往往很明顯因此星上設(shè)備電路接地設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避開(kāi)地環(huán)路的存在或盡可能減小其面積。高軌衛(wèi)星接地設(shè)計(jì)單點(diǎn)接地、減小接地回路面積的原則進(jìn)展設(shè)計(jì)。機(jī)二次電源接地設(shè)計(jì)、各單機(jī)構(gòu)造接地設(shè)計(jì)、熱控多層接地設(shè)計(jì)、孤立導(dǎo)體接地設(shè)計(jì)以及電纜屏蔽層接地設(shè)計(jì)等內(nèi)容。10mΩ。一次母線和輔母線接地設(shè)計(jì)一次母線電源是太陽(yáng)電池陣或測(cè)試時(shí)地面太陽(yáng)模擬器經(jīng)分流器調(diào)整后輸出以及鋰離子蓄電池組經(jīng)升壓調(diào)整器輸出的整星供電電源。電源掌握器經(jīng)主配電器、輔配電器供給，無(wú)須再作接地，并與其他電路地隔離。電源掌握器中的接地點(diǎn)經(jīng)電連接器搭接到衛(wèi)星的接地樁，電源掌握器旁，以便接地導(dǎo)線盡可能短。電，輔母線接地設(shè)計(jì)集中在主配電器中，各單機(jī)無(wú)須作接地設(shè)計(jì)。主配電器中一次母線回線、輔母線回線和二次電源地相連。地面電源的負(fù)端應(yīng)接到電源掌握器內(nèi)的單接地點(diǎn)上。二次電源接地設(shè)計(jì)二次電源為一次母線電源經(jīng)DC/DC變換后輸出的直流電源。衛(wèi)星1MΩ。各個(gè)單機(jī)的二次2，在機(jī)內(nèi)承受單點(diǎn)接地。二次電源需輸送到負(fù)載時(shí)，全部承受絞線成必需安排在同一電纜束內(nèi)。殼連接〔起到肯定屏蔽作用。對(duì)于同時(shí)具有高、低頻電路的單機(jī)承受高頻信號(hào)實(shí)行多點(diǎn)接地方式，但最終低頻信號(hào)回線、二次電源回線、高頻信號(hào)地、機(jī)殼地在單機(jī)電氣上是相通的。單機(jī)構(gòu)造接地設(shè)計(jì)和衛(wèi)星基準(zhǔn)地等電位，因此星上各單機(jī)機(jī)殼及構(gòu)造件都須良好接地。方式實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星接地，接地樁承受M4的螺釘安裝，如配電器；為了釘與衛(wèi)星構(gòu)造搭接。10mΩ；10mΩ；構(gòu)造件之間具有10mΩ。此外，太陽(yáng)電池陣的基板與衛(wèi)星構(gòu)造地高阻〔如68kΩ〕連接，連接架、鉸鏈等可通過(guò)板間電纜及電連接器直接與衛(wèi)星構(gòu)造地連接，捆線樁通過(guò)導(dǎo)電膠粘接于基板，保證接地電阻小于1k蓄電池電路和構(gòu)造接。熱控多層接地設(shè)計(jì)電磁兼容性設(shè)計(jì)要求星上全部熱控多層按規(guī)定的工藝就近與衛(wèi)星構(gòu)造搭接。衛(wèi)星內(nèi)部和外表的多層包扎材料，層與層之間搭接，其搭接參考點(diǎn)與衛(wèi)星之間的電阻小于1Ω。搭接參考點(diǎn)到金屬膜外表上50Ω。F46層設(shè)300mm。OSROSR粘貼工藝中，通過(guò)導(dǎo)電OSR片與構(gòu)造進(jìn)展電導(dǎo)通接地，防止外表靜電積存。避開(kāi)星上信號(hào)線。孤立導(dǎo)體接地設(shè)計(jì)衛(wèi)星運(yùn)行于高軌環(huán)境中，空間電荷很簡(jiǎn)潔在孤立導(dǎo)體外表累積，影響。因此，衛(wèi)星上全部孤立導(dǎo)體都需良好接地?！踩鏕D414〕對(duì)焊接位置及走線加固后高阻接機(jī)殼；假設(shè)芯片覆銅封帽沒(méi)有引出線，接，再點(diǎn)膠固定金屬片，導(dǎo)線分段點(diǎn)膠后將導(dǎo)線另一端高阻