关于空间飞船中静电放电脉冲监测方法的研究 介电材料

科学领域:

• 太空物理学和工程 太空物理学和工程
• 介电材料科学 介电材料科学
• 电磁兼容性 电磁兼容性

背景情况:

• 太空粒子辐射可以诱导航天器介电物的充电和放电,从而导致静电放电 (ESD) 和电磁脉冲 (EMP).
• 这些现象对航天器电子构成重大风险,造成干扰和潜在损坏.
• 有效的保护策略需要精确的轨道监测和对这些放电机制的深入理解.

研究的目的:

• 提出和设计一个紧的袖子单极天线,用于在轨监测卫星充电效应.
• 分析天线的设计参数及其对VSWR,频段,增益和辐射模式等性能特征的影响.
• 为了验证天线在对介电材料的电子辐射产生的放电脉冲的测量能力.

主要方法:

• 使用电磁建模软件进行天线设计和模拟.
• 分析天线参数,包括电压静止波比 (VSWR),频段,增益,辐射模式和匹配电路.
• 基于模拟的实验来评估天线在测量放电脉冲的电场强度方面的性能.

主要成果:

• 拟议的袖子单极天线有效地在28.73-31.25MHz频段 (VSWR <2) 中运行,以30MHz为中心,相对带宽为8.4%.
• 该天线能够测量脉冲信号的电场强度从-1000到-80V/m和80到1000V/m,以25.47MHz为中心.
• 证明了对电子辐射FR4介电材料的放电脉冲的可靠监测.

结论:

• 开发的紧套单极天线适合在轨道上监测太空船上的静电放电和电磁脉冲.
• 该天线为太空环境中的工程应用提供了至关重要的技术支持,特别是用于研究放电现象.
• 这项研究有助于提高航天器上的电子系统的安全性和可靠性,通过能够更好地监测辐射引起的影响.