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空间电子技术

空间电子技术

Space Electronic Technology
本刊于1971年创刊，刊名为《国外空间电子技术动态》，1975年起更名为《空间电子技术》。本刊于2003年5月28日被国家科技部批准为国内公开发行，批准文号：国科财函［2003］10号。本刊主要报道国内外空间电子技术领域最新技术与研究成果，经验总结，发展动态学，内容包括卫星通信，微波遥感，无线技术，卫星测控，数据传输与处理，电源电路技术，电磁环境与可靠性、计算机应用、航天工艺，空间材料，空间站与载人航天等。
  • 发文量：1806
  • 被引量：348
  • H指数：0
  • 开始收录时间：-
  • CNKI综合因子：-
  • 维普期刊影响因子： 0.75
  • 万方期刊影响因子：-
  • 创刊时间：-
  • 国内刊号/CN：61-1420/TN
    国际刊号/ISSN：1674-7135
  • 发行周期：季刊
    邮发代号：-
  • 主管单位：中国航天科技集团公司
    主办单位：西安空间无线电技术研究所
空间电子技术-联系信息
  • 主编：陈豪
  • 电话：029-85613384
  • 邮箱：kjdzjs504@163.com
  • 地址：西安市165信箱
  • 邮编：710000
空间电子技术-获奖情况
  • • 1985年获航天部科技进步二等奖
  • • 1991年获陕西省科技期刊质量评比二等奖
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空间电子技术 >2023年第4期

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共4384条结果
  • 摘要：太赫兹天线工作频率高(100GHz～10THz),对加工、装配精度要求严苛.合理有效的天线结构设计是太赫兹天线工程化亟待解决的技术难题之一.文章结合型号研制了一套工作在93.9GHz的太赫兹天线,并采用3D打印技术,详细阐述了天线结构、各组成结构材料和关键点,并根据使用环境,对天线结构进行了验证和电性能测试.地面试验结果表明,整套天线满足各项指标要求,也验证了该天线结构设计的合理性和有效性.本设计的创新点是极小尺寸双反天线的3D打印设计与工艺,且工艺方法和设计思路具有普遍性.基于3D打印的太赫兹天线将在航天领域得到越来越广泛的应用.
  • 摘要：高速模数转换器(ADC)可实现模拟信号的数字化转换,是高速数据采集系统的核心器件,广泛应用于各个领域.高速ADC对噪声干扰异常敏感,其性能受到相关外围电路以及整个电路板设计的极大影响,直接决定了系统性能的好坏.文章基于ADS5463的高速数据采集系统应用案例,分析了系统ADC模拟前端电路、编码时钟源、系统供电等3方面关键原理设计以及相关电路板设计对系统性能的影响;设计了一种结合两级变压器模拟前端、低抖动差分时钟以及低噪声电源的高速数据采集系统,同时优化相关电路板设计.经测试验证,系统的SNR、SFDR接近手册理论值,各项性能均满足指标要求.该设计已经成功应用于某型号卫星中,目前在轨运行良好.
  • 摘要：文章针对动静隔离式双超敏捷卫星载荷舱存在活动部件时,载荷舱指向精度下降的问题,依据双超敏捷卫星的特点,对双超敏捷卫星载荷舱进行了扰动补偿研究.首先,建立了载荷舱活动部件扰动模型以及双超敏捷卫星模型,扰动包括反作用飞轮小幅值高频随机扰动和摆镜扫描大幅值规律性扰动;然后,在采用飞轮扰动被动隔振和摆镜扫描主动补偿的基础上,利用双超敏捷卫星磁浮机构带宽高的特点进行二次主动隔振.仿真结果表明:在进行飞轮扰动被动隔振以及摆镜扫描扰动主动补偿后,载荷舱的指向精度提高到6×10-3(deg);磁浮机构进行二次主动隔振后,载荷舱的指向精度提高到2×10-4(deg).该方法为双超敏捷卫星载荷舱受扰时指向精度下降问题提供解决思路.利用磁浮机构不仅可以隔离平台舱的扰动,而且可以提供高带宽主动控制力来抑制载荷舱的扰动.但在具体实施过程中还需考虑载荷舱与平台舱之间的碰撞问题.
  • 摘要：FPGA的实际工作温度是决定FPGA时序分析可靠性的决定因素.为了克服FPGA结温难以获取的问题,充分保证FPGA时序分析的可靠性,文章提出了一种基于热分析的FPGA时序分析方法.该方法通过对整机设备内热环境分析和建模来获取FPGA的实际工作温度,在此基础上进行FPGA时序分析和温度余量分析,准确获取FPGA时序信息.该方法包含热分析和建模、FPGA时序温度参数获取、FPGA时序分析、温度余量调整等4个过程.文章还结合具体应用,对该方法进行了过程说明和应用结果分析.通过该文提出的基于热分析的FPGA时序分析方法,可以准确计算获取FPGA器件的实际结温,并在此基础上开展时序分析,从而有效保证了FPGA时序分析的准确性和可靠性.
  • 摘要：氮化镓微波功率器件非常适用于卫星通信,而交调特性是通信载荷最重要的指标之一。文章首先结合器件输出特性测试结果,选取不同工作状态下的偏置点对氮化镓微波功率器件进行交调特性测试。测试结果表明,在不同的栅压范围内,器件交调特性呈现不同的变化趋势。其次,通过对器件进行跨导测试,研究交调特性与器件跨导特性的关系,并通过分析在不同偏置条件下器件跨导随射频输入信号的变化规律,对器件在不同工作状态下的交调特性进行解释。最后,通过氮化镓微波功率器件能带结构分析,研究了器件跨导随栅极电压变化的物理机制。文章的研究成果对氮化镓微波功率器件在卫星通信领域的应用具有指导意义。
  • 摘要：为了适应多模导航卫星系统的发展,文章设计了一种新型宽带高增益导航天线,能够覆盖北斗B1/B3、GPS L1/L2频段。天线采用折叠电磁偶极子的形式,具有较宽的阻抗匹配带宽。为提高圆极化辐射特性,采用四馈点形式,等幅度、相差90°馈电;端口直接激励到交叉十字形馈电结构,进而耦合到折叠偶极子,辐射圆极化电磁波。天线周围加入调试腔体,可对方向图辐射特性进行调整,且具有宽带高增益的特性。方向图在北斗B1/B3、GPS L1/L2频段内具有良好的一致性。在三维电磁仿真软件ANSYS HFSS中,建立天线的三维仿真模型,并进行仿真计算,在工作频段内,电压驻波比VSWR≤1.5,主辐射方向上交叉极化比不小于40dB,具有良好的圆极化纯度。在整个工作频段内,天线具有低后瓣特性,前后比不小于40dB,且右旋圆极化增益在主辐射方向图±60°范围内,不小于0dB,在多模卫星系统上具有较高的应用价值。
  • 摘要：为了改善星载功率放大器的线性度,文章设计了一种新型宽带Ka频段线性化器。该设计基于模拟预失真线性化技术,通过改变线性化器的二极管偏置电压,实现非线性形状可调,以匹配不同行波管的非线性特性,并在文章最后给出了实物测试结果。该设计在26GHz±0.5GHz频率范围内具有良好的一致性,带内波动小于0.8dB,增益扩张大于4dB,相位扩张大于40°,对行波管非线性特性改善明显,饱和区三阶载交比提高3dB以上,可有效提高使用效率并降低通道误码率。
  • 摘要：真空环境下的大功率试验验证对空间大功率微波器件的安全稳定运行至关重要。文章针对大功率试验中的功率标校问题,从真空罐外的常压链路和真空罐内的真空链路两部分,分别分析了大功率热效应和温度变化对功率检测标校值的影响,并以2GHz同轴系统为例进行了试验研究。研究表明:常压链路加载大功率信号30分钟内,其标校值偏差为0.12dB^0.15dB;在-40℃~110℃温度范围内,真空链路标校值偏差为0.13dB。这两部分偏差会导致微波器件的功率加载不充分。文章得出的结论将为真空温变环境下的大功率试验提供重要参考。
  • 摘要：为了解决基于漏泄同轴电缆的周界入侵系统定位精度低的问题,提高周界入侵系统的性能,文章采用CST联合ADS、Matlab,构建了一套协同仿真软件系统,为基于漏泄同轴电缆传感器的周界入侵系统的精确定位功能提供仿真设计。通过协同仿真软件系统,计算有人入侵的接收信号与发射信号间的时延,得到收发信号间的频差;继而利用该频差仿真计算入侵者的位置,与预置的实际位置比较得到定位误差。定位误差的仿真结果及实测结果表明,该方法能将定位误差控制在1m以内,具有很好的定位精度。
  • 摘要：为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达在多目标环境中检测的准确性,消除传统对称三角波配对产生的虚假目标信息,对真实目标的距离和速度进行有效测量,文章创新性地提出了在运用变周期LFMCW的基础上,结合动目标检测(MTD)的算法方式,充分利用二维多普勒信息进行检测。通过对两个不同调制扫频周期差拍回波信号MTD检测之后,即一维FFT之后,再对同一距离单元进行二维FFT的快速算法,以缩减目标环境并利用相同多普勒模糊通道的信息进行准确配对,达到减少虚假目标产生的目的。对于同一多普勒通道的多目标情况,利用两个调制扫频周期内其真实目标一致性进行准确配对,通过中心频率解耦合计算出目标距离速度。最后,通过Matlab仿真,分别对两个调制扫频周期进行积累并做二维FFT,进行一次配对解耦合之后,再进行二次配对,测得目标真实距离速度信息,证明了该方法的有效性。
  • 摘要：部分频带噪声干扰是常见的一种干扰形式,对于快跳频系统来说,当干扰功率一定时,存在最佳的干扰比例。自归一合并算法是快跳频系统中一种简单有效的抗干扰处理算法。文章结合自归一合并接收算法下快跳频系统的理论误码率,对部分频带噪声干扰的影响进行了分析;同时建立快跳频系统仿真模型,在不同条件下分别针对多种分集数进行了仿真,得到不同干扰比例对系统性能的影响;并将实际系统的测试数据与仿真结果进行了对比。仿真得到的结论可以为实际工程中快跳频系统的性能评估及参数设计提供指导。
  • 摘要：基于期望最大算法(EM)的编码辅助位定时算法是最常用的定时偏差估计算法,其在估计定时偏差时会引入大量的乘法和加法运算,计算复杂度较高。文章针对计算复杂度问题提出了一种改进的算法,通过选取合适的门限值,去除了LDPC码译码之后不可靠符号的译码软信息,减少了同步参数估计时参与计算的不可靠样点的个数,可以有效减少原算法的计算量。仿真结果表明,改进算法的系统误码性能及参数估计的均方根误差(RMSE)与原EM算法的性能接近,同时减小了原EM算法的计算量。
  • 摘要：为探索有干扰抑制技术辅助时,直扩系统抗干扰特性的新变化,文章通过蒙特卡罗仿真的方式,研究了在不同干扰带宽占比和干扰强度下,时域、频域两类干扰抑制技术的误码率性能。首先给出了窄带干扰条件下无干扰抑制技术辅助的直扩系统误码率估算方法;然后,简要介绍了时域归一化LMS(NLMS)干扰抑制技术和基于FFT变换的频域干扰抑制技术的算法原理以及工程实现方案,详细仿真比较了二者在不同干扰带宽占比、干扰强度和信噪比条件下的误码率性能;最后给出分析结果。研究表明,对于无干扰抑制技术辅助的直扩系统,干扰带宽占比越大,系统误码率则越低;对于有干扰抑制技术辅助的直扩系统,干扰带宽占比越大,系统误码率则越高,且在强干扰下误码率曲线存在明显的"错误盆底"效应。该研究对抗干扰技术选择以及干扰机的设计均有借鉴意义。
  • 摘要：宇宙中辐射粒子的遂穿效应会造成反激电源中输出整流二极管反向击穿电压降低,若降低到低于反向尖峰电压,则会击穿二极管,导致电源损毁。因此,通过降低整流二极管反向尖峰电压,可提高宇航用电源的抗辐射能力。通过理论分析和Saber软件仿真分析,验证了变压器漏感是整流二极管反向尖峰电压产生的主要因素之一。采用不同的变压器绕制方法来减小漏感,可使整流二极管的反向尖峰电压得到有效抑制,可靠性得到大幅提高,并成功应用于宇航反激电源的设计。
  • 摘要：目前,小卫星电源分系统大多采用太阳电池阵-蓄电池组的联合供电模式。三结砷化镓太阳电池凭借高转换率、高可靠性的优势,已广泛用作小卫星在光照区运行的唯一供电单元;锂离子蓄电池的长寿命、高能量密度特性,也使其逐步替代镉镍、氢镍电池作为小卫星的储能单元。文章通过分析某小卫星的三结砷化镓太阳电池、锂离子蓄电池组的数学模型和电源控制器的逻辑模型,结合在轨运行的温度、光照及衰减情况,建立电源分系统的SIMULINK仿真模型,得到仿真曲线,并将仿真数据与星上遥测数据对比。研究结果表明,在忽略入影、出影时太阳反照使得温度骤变的情况下,该小卫星的遥测值与模型的仿真结果相符,表明该仿真模型真实有效。
  • 摘要：为了适应移动通信卫星发展过程中采用的多波束形成技术的需求,节约体积和质量,具备集总供电功能的电源组件应运而生。其中的大功率电源是电源组件的核心部件,其主要功能为将星上的一次母线电压转换成低噪放等100余路负载所需要的各路稳定电压,使各路负载与一次母线实现隔离;响应开关机遥控指令提供开关机控制,提供电源开关机状态遥测数据;对整机提供过流保护、欠压保护、无负压关机等各种保护功能,使加电和断电时序满足负载的特殊时序要求;同时在一次母线端及输出电压端提供良好的滤波,以达到较好的电磁兼容特性。文章结合系统指标进行了需求分析,给出了一种适用于集总供电需求的低电压大电流大功率星载电源的设计方案;通过对主要设计指标和产品性能的描述,给出了部分仿真结果和实验测试结果,验证了该大功率电源性能的优越性和可靠性。
  • 摘要：文章研究的目的是针对目前智能手机技术的飞速发展,开展智能手机商用货架技术在低成本卫星上的应用前景研究。结合目前美国宇航局和英国萨瑞公司先后发射的手机卫星,将手机相关先进技术应用到航天任务中,开展了智能手机中央处理器技术、数字射频技术、导航芯片和能源管理技术等最新进展调研,并与当前航天使用的相关技术进行对比,对其在卫星上的应用前景进行了分析。通过分析得出结论:开展智能手机先进技术在卫星上的应用,重点要突破智能手机商用货架技术在卫星上的应用研究。通过对合格的商用货架器件进行进一步的评价筛选,开展热真空温度环境测试、寿命试验、结构分析、抗辐照评估后,确定该器件能否适用于空间卫星研制。最终得出研究结论:智能手机使用的商用货架技术在低成本卫星上的应用,对于提高卫星产品的技术水平具有重要的创新意义。
  • 摘要：具备大尺度、高精度特性的刚性反射面天线是解决星载微波遥感有效载荷空间分辨率、增益与信噪比等电气指标需求的优选方案,需要采用可展结构设计,以解决卫星尺寸与整流罩包络之间的矛盾。文章针对高精度单向曲率抛物反射面可展结构型面精度误差的分析及预示需求,基于刚体旋转的欧拉理论及正态分布,描述加工精度误差与展开重复精度误差,建立了可展结构型面精度误差的预测模型。并根据Monte Carlo试验结果数据的统计分析方法,开展了面向加工精度误差与展开重复精度误差的敏感度分析。结果表明:板间铰链的展开重复精度对整体型面精度误差的收益高于根部铰链,同等条件下应优先对其进行优化;在整体型面精度误差指标允许的前提下,应适当提高刚性抛物柱面的加工精度误差,从而控制整体型面精度误差的变化区间。
  • 摘要：空间电场探测仪是"张衡一号"卫星的主要载荷之一,是进行空间等离子体环境电场探测的仪器。在产品研制中,发现电场探测仪的信号处理单元ULF频段(DC^16Hz)输出电压信号存在温漂问题。在调研温漂问题的解决方法后,文章提出一种不影响产品研制的后期数据处理方法。该方法主要利用信号处理单元在温度试验中所获取的ULF频段输出电压信号以及温度数据作为修正的基础。为找到效果较好的拟合曲线,该方法针对其中台阶化的温度数据进行了Savitzky-Golay算法的平滑处理;对ULF频段输出信号和温度信号采样率不一致以及相较于温度信号的时间滞后问题,分别采用多点平均及相关系数作为判据,寻找滞后时间方法;最后,拟合了ULF频段输出电压信号随温度变化的曲线。用该方法得到的拟合曲线可以在地面为卫星在轨运行时电场探测仪ULF频段电场数据的温度修正提供依据,可以对其他空间科学类探测载荷的温漂问题起到借鉴作用。
  • 摘要：针对目前制约卫星有效载荷中大功率微波部件的功率提升及小型化的介质微放电瓶颈问题,对国内外介质微放电的研究进展进行了系统梳理,介绍了有关介质窗单表面微放电和介质加载平行平板双表面微放电两种理论模型的研究进展,总结了主要的研究结论。在此基础上给出了未来介质微放电研究的发展趋势分析,以期对国内介质微放电研究的推进提供参考。
  • 摘要：针对太赫兹频段卫星通信系统对信号传输及切换的需求,设计了一种工作于114 GHz^173 GHz频段的无间隙C型机电波导开关。首先,采用等效电路理论进行传输线匹配设计,并分析了波导口宽边和窄边错位对电压驻波比的影响;之后,依据导体损耗理论分析了金属壁电导率对插入损耗的影响,并运用HFSS软件对通道长度、表面粗糙度等因素进行参数敏感性分析;最后,提出了一种新型扼流槽加载方式。结果表明:开关的驻波比与弯曲半径成正比,考虑到定子强度及小型化设计,应选择合适的弯曲半径;采用银镀层有利于提高插损指标,且在太赫兹频段,为降低插入损耗,微波通道的表面粗糙度应优于0.8 um。最终,在114 GHz^173 GHz频段,开关的电压驻波比小于1.1,插入损耗小于0.45 dB,隔离度大于80 dB,耐功率为3000 W,满足设计要求。
  • 摘要：针对微波滤波器的某些特殊设计要求或加工制造缺陷造成滤波器中某一或某些腔体Q值降低的情况,分析了其对滤波器性能可能造成的影响并提出了工程中可实现的解决办法。首先研究了传输模式以及调谐螺钉深度对谐振器Q值的影响;然后通过理论推导得到滤波器某一或某些谐振腔体Q值下降对频率变量矩阵的影响公式,进一步通过MATLAB实现对5阶带通滤波器某一腔体Q值下降的情况进行综合与结果分析,并据此提出通过调节调谐螺钉适当增加滤波器输入输出与腔间耦合的方法来有效的减小Q值变化带来的不利影响;最后采用Designer进行电路级仿真,验证理论推导结果的正确性。研究结果表明:谐振腔体Q值的降低会造成滤波器驻波带宽增加、整体性能变差,并且越靠近拓扑结构中心腔体Q值的改变对整个滤波器性能造成的影响越大。当滤波器中某些单腔Q值的降低在一定范围之内,则可以通过调节耦合螺钉来提高滤波器输入输出与腔间耦合,以有效的减小其带来的不利影响。文章结论可为研究与解决微波滤波器Q值降低造成性能变差问题提供一定理论指导价值与实际工程意义。
  • 摘要：航天器遥测数据是了解航天器系统运行状况的关键所在。如何从大量的遥测数据中发现有用的知识为诊断、预测航天器系统的运行状况服务是航天器遥测数据分析领域的基本问题。针对该问题,在简要介绍数据挖掘基本方法的基础上,探讨了数据挖掘技术在航天遥测数据分析上的应用,建立了基于数据挖掘的航天遥测数据分析系统的基本功能模型框架,并就各功能模块进行了较为详细的设计,以实现遥测数据的离群点分析、参数相关分析、时间序列分析和系统状态分析等功能,最后就开发工具的选择问题进行了讨论,提出了采用Elasticsearch、python和Kibana结合的方式构建该系统的方案。
  • 摘要：MZM是一种电光晶体,是光矢量调制中一种重要器件。但MZM电光晶体自身特性参数会因为外部条件(温度等)和内部微结构(随时间)的改变而产生相应的变化,导致其传输曲线发生变化。因此要产生高质量的调制信号,就必须对MZM的偏置点偏移进行实时监测,并以此进行闭环的实时控制,补偿偏移。本研究首先对MZM直流偏置漂移的原因进行了数理分析,接着提出了一种MZM偏置电压的控制算法,该算法将输出功率的偏微分处理作为检测偏置点偏移的依据,具有不受输入光功率和前端插入损耗波动影响的优点。为验证理论的正确性,本研究进行初步的Matlab仿真,仿真结果表明:在输入光功率信号波动情况下,此算法依然有效。
  • 摘要：针对传统卡尔曼滤波算法中对于强机动目标跟踪性能较差的问题,文章提出了一种新的机动目标跟踪算法DS_STF_FI算法。该算法将强跟踪滤波引入到变结构多模型跟踪算法中,结合模糊逻辑推理来实现多模型间的信息交互,并通过有向图切换法实现模型集的自适应调整,从而使跟踪算法能够适应机动目标运动状态的变化。仿真结果表明,与基于卡尔曼滤波的DS_KF_FI算法相比,文章提出的算法的跟踪性能明显提高,且具有较高的算法费效比。在机动目标跟踪领域具有广泛的应用前景。
  • 摘要：近年发射的卫星数量与日俱增,在轨卫星故障案例也随之增多,造成许多重大损失。在此背景下,文章提出了一种卫星在轨故障定位的系统分析方法,给出了系统分析流程和方法,通过三系统关联故障分析、通路故障分析和总线故障分析将系统级故障逐步分解,转化为设备级故障,最终通过试验验证将故障定位,同时给出了计算机辅助分析方法。该方法系统性强,快速易用,定位准确,已经在多次卫星在轨重大故障定位中得到了应用,效果良好。
  • 摘要：针对地面AIS设备覆盖范围有限,无法满足远洋航运船舶对AIS技术的迫切需求,提出了一种可搭载于低轨卫星的双通道星载AIS接收机,首先,针对低轨卫星的工作平台,分析了星载AIS接收机的链路、灵敏度指标和多普勒频移,得到了在低轨卫星平台上对AIS接收机的增益指标要求和面对的难题,由此开展了星载AIS接收机的方案设计,对其组成架构、硬件平台和解调算法进行了介绍,提出了一种双通道AIS接收机,可同时解调四个频道,硬件平台采用了可重构的思路,对AIS信号的解调算法进行了简单阐述。对工程实现产品进行了地面灵敏度指标测试,并搭载卫星在轨接收数据。结果表明双通道同时覆盖四频道的设计,增加了AIS信号的接收数据量,并且可重构的软硬件平台和先进的解调算法,降低了硬件开销,提高了可靠性,为星载AIS技术发展提供了参考。
  • 摘要：常规快速跳频系统由于采用FSK体制,利用频率和时间分集的优势,相比于慢速跳频系统具备更强的抗干扰能力。但是,随着干扰方跟踪能力的不断提高,快跳频系统受跟踪干扰的影响也越来越大。文章对快跳频系统受跟踪干扰的影响进行了分析仿真,同时分析干扰“置零”作为一种抗跟踪干扰的措施,“置零”的比例与FSK信号体制之间的关系,并在不同条件下仿真了干扰“置零”措施对系统性能的影响。仿真得到的结论可以为实际工程中快跳频系统接收端有效对抗跟踪干扰提供指导意义。

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    • 语言：中文
    • 热门主题：西安空间无线电技术研究所
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    空间电子技术的获奖情况

    • • 1985年获航天部科技进步二等奖
    • • 1991年获陕西省科技期刊质量评比二等奖

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