一种应用于卫星通信的小型双频天线设计

文章提出一种应用于卫星通信的小型化双频天线。为了实现天线的小型化和双频段工作,在圆形单极子天线上进行了削顶和矩形切割操作;为了有效扰动电流路径而进一步缩小天线尺寸、扩大天线带宽,在天线上表面和下表面又分别刻蚀了圆环槽和对称C型槽,改善天线的阻抗匹配。天线最终尺寸为16mm×18.5mm×1.6mm。利用电磁仿真软件对天线性能进行了仿真,结果表明:该天线能够在4.76GHz~9.25GHz和10.46GHz~14.2GHz两个频段内工作,最大增益为5.9dBi,平均增益为4dBi,且满足圆极化条件,具备良好的辐射特性。

支持径向交会对接任务的宽波束中继方法研究

针对神舟飞船和天和空间站径向交会对接形成组合体的工作模式下,神舟飞船宽波束中继S终端对中继卫星视场缩小导致测控覆盖率降低的现象,提出一种基于组阵和时空分集技术的宽波束中继S链路的设计构想,通过在天和空间站宽波束中继S终端内部增设功分器和合路器,以及在组合体径向对接口的对接总线内部增设高频电缆。利用天和空间站的宽波束中继S发射天线和接收天线,传送神舟飞船的宽波束中继S信号。神舟飞船宽波束中继S终端,同时接收和处理组合体对接总线内部高频电缆和神舟飞船I/III象限收发的宽波束中继S信号,解决了中继卫星过顶遮挡导致的测控覆盖率降低的问题,提升了链路可靠性。经仿真分析,相比单独工作模式,测控覆盖率提升了25.3%。对于接收链路,采用时空分集技术,对3个方向的宽波束中继S信号进行互相关解算和最大比合并,获得信号合并增益,有效提升了接收信号的信噪比和有效带宽。

空间绳网捕获动力学仿真

空间绳网捕获系统是一种很有前景的空间碎片清除方法。然而,绳网的部署与捕获过程非常复杂,截至目前仍存在少量关键问题有待解决。对绳网捕获过程的研究是为了得到更合理的初始释放条件,以便绳网在接触目标后能成功包裹目标。利用有限元法将绳网进行离散,建立弹簧质点模型,并通过有限元软件进行仿真。同时提出了与仿真相关的3个接触参数,通过对不同捕获模型接触参数的横向对比找出绳网系统在展开及捕获过程中接触行为的区别。仿真结果表明,采用方形绳网系统对于正方体与弧形薄壁体目标捕获效果相对较好,对球形目标的捕获效果相对较差。针对不同捕获物体,绳网中最大应力出现的位置也不同,但最大应力都是集中出现在绳网与捕获目标棱角接触处与牵引球连接处。该仿真结果对最优绳网初始释放条件与编织形式的选取具有指导意义。

一种基于奇偶判断WPT的多音干扰抑制方法

频移小波包变换可以有效抑制窄带干扰,以提高扩频测控系统的抗干扰能力,但是在多音干扰下,当信号左右节点都存在干扰时,由于不能通过子带能量大小来确定子节点是否继续分解,导致该方法不能抑制多音干扰。针对该问题,提出了一种基于奇偶判断WPT的多音干扰抑制方法,通过采用子带能量差平稳度函数来判断干扰最佳频移量,然后对频移后的干扰子带进行编号,并通过门限判断进行干扰子带定位,确定干扰子带的编号,再通过对干扰子带的编号进行奇偶判断,可以得到小波包的自适应分解树,实现信号的自适应分解,分解到最底层后将干扰子带置零,最后根据分解树反向进行信号重构,完成干扰抑制。通过对误码率、测速精度和测距精度的仿真,结果表明该方法能够有效抑制多音干扰。

西安空间无线电技术研究所软件评测实验室

实验室简介西安空间无线电技术研究所软件评测实验室(以下简称“实验室”)隶属于西安空间无线电技术研究所(又称“中国空间技术研究院西安分院”,简称“西安分院”)。成立于2015年7月1日,是一家集FPGA验证及咨询为一体的专业第三方验证实验室。目前已取得CNAS/Dilac可编程逻辑(FPGA)验证资质、武器装备承制单位资质、国家一级军工保密资质、GJB5000A-3级资质、GJB9001C质量管理体系认证等多项资质。

高精度加速度计测试标定系统的构建

加速度计是惯性导航系统的重要测量器件之一,加速度计的发展趋于高精度、小型化的特点,高精度加速度计的测试标定也面临前所未有的挑战。针对偏值重复性优于0.1μg,标度因数重复性优于0.1 ppm的高精度加速度计的测试标定系统的构建,通过对加速度的输出参数模型、输入信号的给予能力以及输出信号的获取能力等方面进行综合分析,识别出稳定重力场、高精度位置转台、精密采样电阻、高精度信号采集系统、恒定的测试温度等影响高精度加速度计标定结果的关键因素并对其进行了验证,为构建高精度加速度计测试标定系统提供依据。

基于无人机的测控天线试验鉴定方法

随着航天装备的快速发展,航天测控装备试验鉴定对试验条件的要求也不断提高。无人机作为重要的配试设备,在装备性能鉴定、测控设备标校、复杂战场环境模拟和通信中继等方面发挥着越来越重要的作用。本文设计了地基装备试验鉴定评估系统,探讨了基于无人机平台的测控设备试验鉴定系统的组成、工作原理及鉴定方法,并对基于无人机平台搭载的多基线测量方法进行了精度分析。结果表明,基于无人机平台的试验鉴定系统能够为测控设备的精度鉴定提供高精度标准数据,具有实际应用前景。

一种射频同轴矩阵开关的设计

针对在微波测试仪器和系统中信号路由选择、传输环路备份的灵活性和可靠性的需求,设计了一种具有1×5、2×4、3×3三种工作模式的射频同轴矩阵开关。首先,确定了矩阵开关的整体结构,并设计了一种平衡旋转式的电磁驱动系统;然后,在确定了同轴射频组件的微波传输频率和介质撑的材料后,通过理论计算和仿真优化得到了其最终尺寸;最后,为了避免矩阵开关本身结构特性所造成的指标恶化,通过减小搭接处的传输簧片宽度和对搭接处的射频连接器内导体进行台阶变换,抵消了其产生的电容效应,从而补偿了同轴组件到边缘线型传输线过渡段的不连续性。对设计进行仿真验证的结果表明:矩阵开关的性能指标满足要求。对设计出的产品进行实测,在DC~20 GHz的频段,开关的电压驻波比小于1.2,插入损耗小于0.5 dB,隔离度大于90 dB,满足设计要求。结果表明:矩阵开关具有比普通微波开关更加灵活的传输切换方式。矩阵开关在保证传输切换灵活性的前提下避免了因此而产生的指标恶化,因此具有一定的经济效益。

会议信息

第三届可展开空间结构学术会议定于2018年10月下旬在南京召开。本届会议由中国航天科技集团有限公司科学技术委员会、中国力学学会、中国宇航学会、中国振动工程学会主办，中国空间技术研究院西安分院、南京航空航天大学、北京理工大学、上海跃盛信息技术有限公司、空间微波技术重点实验室、陕西省械械工程学会空间机械工程分会、航天器系统动力学国际联合实验室、机械结构力学及控制国家重点实验室承办。

一种新型翻转式星载天线锁紧释放装置设计

针对扫描天线的运动特点,设计了一种翻转式星载天线锁紧释放装置。介绍了新型锁紧释放装置的结构组成及其工作原理,并通过实际项目中的部分真实数据及飞行卫星上的成功应用验证了其可行性和高效性。应用结果表明,该装置锁紧力大,能够快速实现星载天线的锁紧与释放,并能有效利用星载天线锁紧杆被切割时所受的冲击力,使其转化为释放动力,提高分离的可靠性。

基于相控阵天线的动态飞行器间高精度视线角测量方法

针对交会对接场景中飞行器间的视线角测量问题,该文提出了一种基于相控阵天线的角度测量方法,该方法首先利用Taylor和Bayliss窗函数形成角误差鉴别信号,并对鉴角曲线进行非线性多项式拟合,然后采用自适应角跟踪环路滤波,在测角流程中,将和差波束鉴角与角跟踪环路相结合,以和差波束鉴角输出的角度测量误差作为自适应环路滤波的输入,实现了对目标飞行器来波角度的动态测量。最后,对所提方法的角度测量误差进行了理论分析并仿真,仿真结果验证了所提方法的测角性能。

宽带卫星通信系统无线资源管理技术研究

无线资源管理技术是宽带卫星通信系统的关键研究内容之一。如何在优化系统带宽利用率和保证业务服务质量之间取得良好的平衡,是宽带卫星通信系统无线资源管理技术面临的重要挑战。文中对国内外相关研究进行分类总结,分析比较了各自的特点与存在的不足,对今后的研究提出了方向性建议。

FPGA静态时序约束方法分析

采用良好的时序约束方法,使FPGA的静态时序分析结果更接近实际电路。文中简述了FPGA静态时序分析(STA)中时序约束的基本概念,重点针对时序分析中群组定义、时钟域、端口信号等关键时序问题给出了时序约束方法,并通过实例演示进行了说明。

微波整流天线研究进展

整流天线是微波无线能量传输和环境能量收集的关键技术之一。文章对整流天线的应用场景作了概述,介绍了微波整流天线的主要组成及各部分的作用和特点。综述了国内外对整流天线的研究热点和研究现状,讨论了整流天线的应用前景和发展方向。

微波直接调制器相位不平衡的仿真分析

相位不平衡是决定微波直接调制器调制精度的一项重要指标,文章详细介绍了微波直接调制器的工作原理,着重分析了导致相位不平衡的主要原因,提出了相应的解决方案,并用ADS软件进行了仿真和验证。本文对研制微波直接调制器具有一定的参考意义。

一种符合CCSDS标准的通用码流发生器的设计与实现

文章设计了一种基于FPGA的符合CCSDS标准的通用码流发生器,它对外有USB、Ethernet、RS232串口和前面板设置四种不同的接口,可以对不同编译码模式进行选择设置,提供所需的CCSDS标准帧格式的信号输出,并可以检测输入信号是否符合CCSDS标准的帧格式。本设计可以适应不同型号的CCSDS标准遥测信道编码测试,在型号测控系统的地面测试中具有重要的实际应用价值。

一种结构新颖的星载S频段Butler矩阵

文章提出并实现了一种结构新颖的星载S频段8×8规模的Butler矩阵,单元电路采用小型化微带分支线定向耦合器,采用了标准的双面PCB工艺制作。实际制作的样品工作在S波段,实测插入损耗为1.2 dB。样品尺寸仅为155 cm×145 cm,是一种适合于在微波频段多波束天线使用的波束形成网络。文章中给出了具体设计过程和测试结果。

一种高精度的频率估计算法研究

文章提出了一种基于DFT插值的频率估计算法,充分利用峰值及其左右谱线的幅度信息与相位信息进行估计。理论分析证明其是无偏估计,仿真结果表明该算法的性能接近修正克劳美罗限(MCRB),而且工作的信噪比门限低。该算法复杂度低,运算量小,便于实现和应用。

铱(Iridium)系统介绍

文章较详细地介绍了初期Iridium卫星通信系统的各组成部分、外部实体和运营计费等方面的内容细节。