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空间电磁兼容性(EMC)测试

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詹姆斯·丹尼尔斯

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詹姆斯·丹尼尔斯是im体育APP在英国的Connected Technologies业务总经理, 目前负责我们船体的运营, 科梅达, 莫尔文, 温伯恩和牛津实验室.

EMC测试确保电子设备不会产生过多的电磁辐射, 太空设备继续正常工作.

在理论上, 太空产品的设计和认证应该很简单,因为里面的电子设备更少 空间 比在地球上, 但在现实中, 空间比其他电磁环境更具挑战性. 

空间系统需要在不降低性能的情况下运行. 在太空系统任务的各个阶段:发射前, 发射, 和部署, EMC环境将发生变化.

 

空间电磁兼容——挑战

如果在空间系统中不能正确处理EMC挑战,就可能导致代价高昂的任务失败. 为了确保成功,EMC工程必须是健壮的. 这包括强调对细节的理解, 连续的评估, 广泛的测试, 在整个项目生命周期中保持持续的警惕.

有一些久经考验的EMC技术可以解决EMC问题. 然而, 因为太空项目雇佣了多个承包商, 管理, 集成, 分区对它们的成功至关重要.

 

航天工程

空间工程具有独特的电磁兼容现象,包括: 

  • 等离子体充电
  • 磁清洁
  • 无源互调
  • 核的影响
  • 高强度射频
  • 进行排放
  • 进行了磁化率
  • 辐射排放
  • 辐射敏感性 

 

航天器充电(等离子体充电)

航天器充电是指航天器表面或内部静电电荷的积累. 差动充电是指航天器的两个部分之间存在电位差. 当航天器表面的静电势随周围等离子体环境的变化而变化时,就会发生这种情况.

影响航天器充电的主要设置包括:

  • 热等离子体环境
  • 高能电子
  • 太阳辐射
  • 磁场 

航天器充电有许多影响. 差别充电比绝对充电更危险. 它可以导致表面电弧或表面之间的静电放电(ESD),并引起各种操作异常. 打击违规行为, 设计解决方案包括不同表面之间的导电粘合以及对非导电表面进行导电表面处理.

 

磁清洁

地球的磁场是一个磁偶极子,它从地球中心偏移了约436公里. 地球的直流磁场用于高空Navigation. 

在载荷易受影响的情况下,对航天器内直流磁场进行控制和测量至关重要. (注:这些测量方法没有出现在任何军事标准中). im体育APP的专家创造了独特的测试方法来实现这些基本目标.

 

无源互调

航天器使用多个机载无线电发射器和接收器进行指挥, 控制, Navigation, 和通信. 这些共置发射机可能导致不必要的无源互调产品,并由于频率混合而与其他无线系统产生电磁干扰. 

作为传统发射/接收测试领域的专家, im体育APP是建议和执行这些测量的合适人选. 我们将其量化为欧洲空间标准化合作组织(ECCS)和其他类似组织所要求的无源互调效应. 

 

高强度射频

雷达, 广播, 电视, 以及其他地面设施, 舰载, 机载射频发射机发射电磁射频能量, 产生电磁高频电磁场. HIRF会扰乱或损坏任何电气设备, 特别是在发射或跟踪部署阶段的航天器. HIRF评估涉及极高的能量水平,只有少数测试设施可以提供这些服务, 包括im体育APP.

 

核的影响

电磁脉冲, 有时称为瞬态电磁干扰, 是短暂的电磁能量爆发吗. 它可能来自自然或人为来源,并可能以辐射的形式发生, 电, 或者磁场. 

根据源的不同,它也可以以传导电流的形式发生. 这些电离效应可能对航天器的电子设备产生不利影响. 元件可以测试NEMP爆炸的二次效应,并在需要时帮助进行电子设计. 

 

闪电的环境

需要保护空间系统免受闪电的直接和间接影响. 系统级的测试不是必需的,但应通过分析进行验证. 在im体育APP, 我们拥有测试直接和间接影响的专业知识,并提供设计建议. 

EMC测试与认证 

一些众所周知的EMC现象可能对测试构成挑战. 例如, 辐射排放, 电场, 30mhz ~ 18ghz, 试验方法取自军用标准461. 

在特定的凹槽(通常是在通信频带中),航天器的限制可能要求很高。. 由于噪声底问题,在不偏离标准的情况下测量低于限值是不可能的. 该标准规定使用物理尺寸较大的宽带喇叭天线. 使用指定的容量,在大多数情况下,不可能低于限制线. 

im体育APP,我们有许多可用于测量的喇叭天线. 这些具有高增益,因此天线系数较低. 天线因子被添加到接收器读数中,从而形成整体测量. 通过使用高增益喇叭天线,我们可以在保持标准带宽的同时降低本底噪声.

另一个挑战是非常低的场强水平,有时需要小于1 V/m. 产品需要测试以确保它们按预期工作并在其性能限制内. 考虑到适度的水平,需要注意不要过度检测. 测试可能是一个挑战,因为射频场传感器不具有测量低场强的灵敏度.

im体育APP如何帮助您进行EMC测试和认证

EMC测试与认证 对于空间环境,需要定制测试和敏感测量. 与im体育APP咨询服务 团队, 您可以访问一系列测试设施和工程专业知识,用于您的太空EMC测试.

我们的服务包括生成控制计划, 测试计划, 测试数据, 定义测试方法, 并提供降低风险和设计方面的指导. 我们的专家可以提供帮助 R&D阶段一直到产品发布.

 

有关空间电磁兼容测试和电磁兼容测试认证服务的更多信息,请 现在im体育APP

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