高軌衛(wèi)星接地設(shè)計

高軌衛(wèi)星接地設(shè)計接地是電路系統(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)造或運載搭接起來。衛(wèi)星接地設(shè)計目的有以下幾點：為星上全部電子設(shè)備和構(gòu)造件建立一個基準的公共參考電位；為故障電流供給漏電流通路，使保護電路真正起到保護作用；通過正確的接地設(shè)計，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：單點接地單點接地指衛(wèi)星上全部設(shè)備的地線均通過導(dǎo)線連接到衛(wèi)星構(gòu)造的一點上，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。單點接地主要分為圖1所示的串聯(lián)單點接地和圖2所示的并聯(lián)單點接地。從噪聲觀點看，串聯(lián)單點接地簡潔引入干擾，因任何導(dǎo)線都有〔如λ/4時，λ為波長磁波，影響四周設(shè)備和電路的工作，在這種狀況下，應(yīng)當(dāng)考慮承受多點接地。多點接地3所示。衛(wèi)星上高頻單機和部件均承受多點接地的方式。每點接地時應(yīng)實行電路就近接地，并且接地導(dǎo)線的長度要小于工作信號波長的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或接地線的長度大1/201MHz或接地線1/20時承受單點接地。接地現(xiàn)狀分析NASA航天器接地設(shè)計標準中典型的接地方式如圖2和圖3所示。國內(nèi)不同型號衛(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)星基準地〕上。低頻單機二次電源各電壓回線與機殼之間隔離〔絕緣電阻1，各電路的信號地均單獨接至單機內(nèi)二次電源的相應(yīng)地上，單地方式，但最終低頻信號回線、二次電源回線、高頻信號地、機殼地在單機電氣上是相通的。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，再通過其中一接地樁和整星基準接地樁相連。NASA航天器接地設(shè)計標準存在肯定的差異。NASA航天器接地設(shè)計標準為嚴格的并聯(lián)單點接地，國內(nèi)衛(wèi)星上單接衛(wèi)星基準地，這種接地方式即為串聯(lián)單點接地〔1〕的形式。此由于一次回路阻抗很小〔小于0，不會對衛(wèi)星上一次供電單機正42±1V，一次回路阻0.01Ω40A計算，回路壓降最0.4V，不會對各單機正常工作造成影響。但對于衛(wèi)星上單機內(nèi)部使用二次電源而言，這種影響不容無視，需要將單機內(nèi)部DC/DC模塊的輸入級和輸出級回線嚴格隔離〔即單機內(nèi)部一次地和二次地隔離上。此外假設(shè)衛(wèi)星上單機通過安裝面就近直接接衛(wèi)星構(gòu)造地考慮到星上各設(shè)備之間沒有做到供電回線的嚴格隔離設(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)星建筑標準中規(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)計的供電回線中電流將下降當(dāng)星上多個用電設(shè)備同時工作時構(gòu)造中通過的地電流累積起來效果往往很明顯因此星上設(shè)備電路接地設(shè)計中應(yīng)盡量避開地環(huán)路的存在或盡可能減小其面積。高軌衛(wèi)星接地設(shè)計單點接地、減小接地回路面積的原則進展設(shè)計。機二次電源接地設(shè)計、各單機構(gòu)造接地設(shè)計、熱控多層接地設(shè)計、孤立導(dǎo)體接地設(shè)計以及電纜屏蔽層接地設(shè)計等內(nèi)容。10mΩ。一次母線和輔母線接地設(shè)計一次母線電源是太陽電池陣或測試時地面太陽模擬器經(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，無須再作接地，并與其他電路地隔離。電源掌握器中的接地點經(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)計集中在主配電器中，各單機無須作接地設(shè)計。主配電器中一次母線回線、輔母線回線和二次電源地相連。地面電源的負端應(yīng)接到電源掌握器內(nèi)的單接地點上。二次電源接地設(shè)計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。各個單機的二次2，在機內(nèi)承受單點接地。二次電源需輸送到負載時，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。對于同時具有高、低頻電路的單機承受高頻信號實行多點接地方式，但最終低頻信號回線、二次電源回線、高頻信號地、機殼地在單機電氣上是相通的。單機構(gòu)造接地設(shè)計和衛(wèi)星基準地等電位，因此星上各單機機殼及構(gòu)造件都須良好接地。方式實現(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)計電磁兼容性設(shè)計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，其搭接參考點與衛(wèi)星之間的電阻小于1Ω。搭接參考點到金屬膜外表上50Ω。F46層設(shè)300mm。OSROSR粘貼工藝中，通過導(dǎo)電OSR片與構(gòu)造進展電導(dǎo)通接地，防止外表靜電積存。避開星上信號線。孤立導(dǎo)體接地設(shè)計衛(wèi)星運行于高軌環(huán)境中，空間電荷很簡潔在孤立導(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。〔如GD414〕對焊接位置及走線加固后高阻接機殼；假設(shè)芯片覆銅封帽沒有引出線，接，再點膠固定金屬片，導(dǎo)線分段點膠后將導(dǎo)線另一端高阻