(高清版)GB∕T 38771-2020 宇航用微波開關(guān)通 用規(guī)范

ICS49.035V25中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)宇航用微波開關(guān)通用規(guī)范Gsvss國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB／T38771—2020 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4一般要求 5設(shè)計(jì)要求 6驗(yàn)證要求 ⅠGB／T38771—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC425)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：北京航天微機(jī)電技術(shù)研究所、西安空間無線電技術(shù)研究所。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：張楚賢、萇群峰、文平、楊軍、朱丹、田亞偉、蔡立兵、鄭國(guó)龍、王文濤、姜東明、劉洪。1GB／T38771—2020宇航用微波開關(guān)通用規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了宇航用微波開關(guān)（以下簡(jiǎn)稱微波開關(guān)）設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的通用要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于宇航用微波開關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，不適用于微波集成電路開關(guān)芯片。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T2421.1—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)概述和指南GB/T7826—2012系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)失效模式和影響分析(FMEA)程序GB/T19247—2003（所有部分）印制板組裝GB/T25915.1—2010潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第1部分：空氣潔凈度等級(jí)3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1x高頻接口為同軸連接器的微波開關(guān)。3.2高頻接口為波導(dǎo)的微波開關(guān)。3.3微波開關(guān)從一個(gè)狀態(tài)切換到另外一個(gè)狀態(tài)所需要的最小電壓值。3.4在規(guī)定的工作環(huán)境范圍內(nèi)，保證微波開關(guān)可以正常切換的電壓范圍。3.5微波開關(guān)切換時(shí)，從接受激勵(lì)信號(hào)到微波開關(guān)切換并穩(wěn)定到目標(biāo)狀態(tài)所需要的時(shí)間。注：對(duì)于同軸微波開關(guān)，切換時(shí)間包括簧片回彈時(shí)間，對(duì)于波導(dǎo)微波開關(guān)，切換時(shí)間包括轉(zhuǎn)子抖動(dòng)時(shí)間。3.6當(dāng)系統(tǒng)激勵(lì)電路存在一定干擾時(shí)，微波開關(guān)不產(chǎn)生誤動(dòng)作的能力。2GB／T38771—20203.7微波開關(guān)切換動(dòng)作時(shí)，在激勵(lì)電路上產(chǎn)生的瞬態(tài)反向電動(dòng)勢(shì)大小。4一般要求按照微波信號(hào)傳輸方式以及開關(guān)接口形式，微波開關(guān)可分為同軸開關(guān)和波導(dǎo)開關(guān)，以下如無特別指明，均適用于兩種微波開關(guān)。按照結(jié)構(gòu)及功能，微波開關(guān)主要由遙測(cè)遙控組件、電磁驅(qū)動(dòng)組件和微波導(dǎo)行組件組成。遙測(cè)遙控組件對(duì)控制指令信號(hào)進(jìn)行處理，并提供反映開關(guān)狀態(tài)信息的遙測(cè)信號(hào)；電磁驅(qū)動(dòng)組件將驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械力，驅(qū)動(dòng)微波導(dǎo)行組件中可動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作；微波導(dǎo)行組件通過可動(dòng)部件的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)在需要端口間的傳輸。圖1為某SPDT型同軸微波開關(guān)結(jié)構(gòu)及其各部分組成的示意圖。圖1微波開關(guān)的組成4.2設(shè)計(jì)原則微波開關(guān)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：定的生產(chǎn)工藝性以保證宇航供貨合同的要求；形成的產(chǎn)品品種、規(guī)格以及系列，應(yīng)能最大限度地滿足宇航應(yīng)用對(duì)微波開關(guān)的選用要求；；提下，使磁效率最高，吸力-反力特性配合最佳；波比、插入損耗，最大的隔離度以及最大的功率容量和微放電閾值；品能滿足應(yīng)用要求，同時(shí)權(quán)衡產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。微波開關(guān)的設(shè)計(jì)輸入可包括以下內(nèi)容：3GB／T38771—2020c4.4設(shè)計(jì)與驗(yàn)證輸出微波開關(guān)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證輸出應(yīng)包括以下內(nèi)容：4.5設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的流程設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的流程按圖2進(jìn)行。圖2設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程圖4GB／T38771—20205設(shè)計(jì)要求根據(jù)應(yīng)用功能和指標(biāo)要求，選擇最優(yōu)的總體設(shè)計(jì)方案。從結(jié)構(gòu)分析，微波開關(guān)主要由微波導(dǎo)行組件、電磁驅(qū)動(dòng)組件和遙測(cè)遙控組件組成，方案設(shè)計(jì)如下：同軸開關(guān)推薦采用同軸-帶狀線-同軸方案，利用帶狀線內(nèi)可動(dòng)簧片的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)切換，其典型結(jié)構(gòu)如圖3所示；波導(dǎo)開關(guān)推薦采用定子-轉(zhuǎn)子方案，通過轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的切換，其典型結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖3同軸開關(guān)微波導(dǎo)行組件的典型同軸-帶狀線-同軸結(jié)構(gòu)圖4波導(dǎo)開關(guān)微波導(dǎo)行組件的典型定子-轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)動(dòng)式極化磁路方案、螺線管方案、有限轉(zhuǎn)角電機(jī)方案等。應(yīng)根據(jù)電驅(qū)動(dòng)參數(shù)和力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行電磁驅(qū)動(dòng)組件方案設(shè)計(jì)。切換時(shí)間較短、力學(xué)環(huán)境要求嚴(yán)格的場(chǎng)合宜選擇差動(dòng)式極化磁路方案；驅(qū)動(dòng)電流小、電磁效率要求高的場(chǎng)合宜選擇螺線管方案；要求結(jié)構(gòu)緊湊、可驅(qū)動(dòng)多路簧片的場(chǎng)合宜選擇有限轉(zhuǎn)角電機(jī)方案。方面，有磁驅(qū)動(dòng)遙測(cè)方案和機(jī)械觸點(diǎn)遙測(cè)方案，可根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)組件方案制定遙測(cè)方案。有限轉(zhuǎn)角電機(jī)的電磁驅(qū)動(dòng)組件宜選用磁驅(qū)動(dòng)遙測(cè)方案，差動(dòng)式極化磁路和螺線管電磁驅(qū)動(dòng)組件宜選用機(jī)械觸點(diǎn)遙測(cè)方案。5.2參數(shù)設(shè)計(jì)微波性能設(shè)計(jì)要求如下：波比、插入損耗、隔離度等參數(shù)，并采用高頻電磁場(chǎng)仿真軟件進(jìn)行仿真，設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)有足夠的余量；5GB／T38771—2020抗微放電能力，在發(fā)射過程中工作的產(chǎn)品應(yīng)保證抗低氣壓放電能力，通過微放電和低氣壓仿真軟件進(jìn)行仿真，保證設(shè)計(jì)有足夠的設(shè)計(jì)余量；數(shù)設(shè)計(jì)。5.2.2驅(qū)動(dòng)性能設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性能設(shè)計(jì)要求如下：等參數(shù)。通過電磁仿真軟件仿真，驅(qū)動(dòng)電性能設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)有一定的余量，且充分考慮溫度等環(huán)境因素的影響，保障在不同環(huán)境條件下，能滿足電驅(qū)動(dòng)參數(shù)指標(biāo)要求。5.2.3遙測(cè)遙控性能設(shè)計(jì)遙測(cè)遙控性能設(shè)計(jì)要求如下：應(yīng)滿足指標(biāo)要求；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求如下：污染物進(jìn)入，避免產(chǎn)品受到污染。5.4可靠性設(shè)計(jì)aFMEAGB別微波開關(guān)失效模式和失效機(jī)理，并對(duì)失效危害性進(jìn)行評(píng)估，制定落實(shí)糾正措施，盡最大可能消除和控制產(chǎn)品在壽命周期內(nèi)可能出現(xiàn)的失效模式。溫度范圍內(nèi)并且有一定的余量，且由于熱效應(yīng)導(dǎo)致的應(yīng)力應(yīng)在允許范圍內(nèi)?？倓┝?。定偏差的情況下，仍可以滿足應(yīng)用要求。6GB／T38771—20205.5工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)要求如下：參數(shù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或可靠性設(shè)計(jì)；要求；6驗(yàn)證要求6.1功能和參數(shù)驗(yàn)證功能和參數(shù)驗(yàn)證如下：（含工作頻段、電壓駐波比、插入損耗、隔離度、連續(xù)波功率耐受、抗微放電脈沖功率耐受、射頻泄漏等指標(biāo)）、電性能（含工作電壓、動(dòng)作電壓、介質(zhì)耐電壓、絕緣電阻、接觸電阻等指標(biāo)）、機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)（含外形尺寸、安裝尺寸、重量、表面涂覆、機(jī)械切換壽命）等。行評(píng)估和分析，得到不同溫度應(yīng)力下微波開關(guān)性能變化趨勢(shì)。c性曲線，以便指導(dǎo)用戶使用。如在微波開關(guān)的動(dòng)作電壓、工作電流對(duì)溫度條件敏感，應(yīng)在最高工作溫度、最低工作溫度、室溫條件下進(jìn)行測(cè)試。6.2環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證對(duì)微波開關(guān)在空間環(huán)境下實(shí)現(xiàn)其切換功能的能力進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)空間環(huán)境應(yīng)用，提出微波開關(guān)一下進(jìn)行，環(huán)境潔凈度應(yīng)達(dá)到GB/T25915.1—2010規(guī)定的ISO8級(jí)及以上級(jí)別。實(shí)際驗(yàn)證以輸入技術(shù)要求為準(zhǔn)，在輸入技術(shù)要求未明確規(guī)定時(shí)，可按以下推薦環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證：循環(huán)均為高溫循環(huán)，并可在該試驗(yàn)過程中，對(duì)高低溫環(huán)境下開關(guān)的動(dòng)作電壓、工作電流、切換時(shí)間等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，試驗(yàn)后測(cè)試開關(guān)動(dòng)作電壓、工作電流、切換時(shí)間、射頻接觸電阻、遙測(cè)接觸電阻以及插入損耗、電壓駐波比、隔離度等性能指標(biāo)。GB／T38771—2020開關(guān)關(guān)鍵性能指標(biāo)，含動(dòng)作電壓、射頻接觸電阻、遙測(cè)接觸電阻以及插入損耗、電壓駐波比、隔離度等性能指標(biāo)。電阻、遙測(cè)接觸電阻以及插入損耗、電壓駐波比、隔離度等性能指標(biāo)。驗(yàn)證環(huán)境：在規(guī)定工作溫度范圍的最高最低溫度條件下，連續(xù)波功率不低于額定連續(xù)波功率的耗、電壓駐波比、隔離度等性能指標(biāo)。6.3可靠性驗(yàn)證對(duì)微波開關(guān)可靠性是否達(dá)到用戶應(yīng)用要求進(jìn)行驗(yàn)證，