一種靜電放電監(jiān)測儀器的定標裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星防護領(lǐng)域，尤其涉及一種衛(wèi)星靜電放電后電磁脈沖測量儀器研制過程的電場脈沖儀器定標裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星表面由于空間等離子體附著作用，會形成類似地面靜電帶電的表面充電，表面充電會造成衛(wèi)星與空間環(huán)境之間存在電位差；而由于高能粒子的作用，也會在內(nèi)部形成衛(wèi)星內(nèi)部靜電帶電。當(dāng)衛(wèi)星表面與空間環(huán)境之間或內(nèi)部不同部位之間出現(xiàn)過大的電位差，便會造成衛(wèi)星表面與空間環(huán)境或者部件不同部分出現(xiàn)放電，即如地面的靜電放電。靜電放電會釋放出來電流脈沖、電磁脈沖及熱脈沖，而這種靜電放電過程中形成的電場的強度范圍可以達到10?104V/m ;并且電流脈沖和電磁脈沖都可能耦合進電子學(xué)系統(tǒng)，干擾甚至傷害衛(wèi)星安全。因此，需要在衛(wèi)星上安裝靜電放電的測量裝置，測量衛(wèi)星在運行過程中的靜電放電強度，即靜電放電過程中形成的電場的強度，以便為衛(wèi)星在軌管理和故障診斷提供依據(jù)。
[0003]靜電放電監(jiān)測儀器在發(fā)射之前需要根據(jù)標準電磁脈沖場進行刻度，以便驗證該監(jiān)測儀器在軌工作時它所檢測到的信號是否可信可靠，因此為了刻度靜電放電監(jiān)測儀器，就需要提供一種電場脈沖定標裝置。目前國內(nèi)上沒有專門針對衛(wèi)星靜電放電電場脈沖測量儀器定標的儀器，雖然可以采用靜電放電發(fā)生器或者天下遠場區(qū)域進行定性定標，但是靜電放電發(fā)生器是寬頻信號，而天線遠場區(qū)域通常為弱場區(qū)域，而對儀器進行定標需要脈沖電場為窄帶信號并且覆蓋測量范圍10?104V/m場強范圍，因此靜電放電發(fā)生器和天線遠場均不適合對靜電電場脈沖測量儀器進行定標。因此，我們發(fā)明了一套針對衛(wèi)星靜電放電進行監(jiān)測的裝置。
[0004]本發(fā)明的定標裝置具有相對結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰、安裝要求低的特點。監(jiān)測裝置可以用于電場脈沖測量儀器的定標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決當(dāng)前衛(wèi)星靜電放電電場脈沖監(jiān)測儀器定標的問題，本發(fā)明提供一種靜電放電監(jiān)測儀器的定標裝置，包括:第一電極平板、第二電極平板、絕緣支撐、高壓電源及信號發(fā)生器。第一電極平板和第二電極平板的設(shè)置方式使得二者相對的表面呈平行狀態(tài)，且第一電極平板和第二電極平板均為金屬材料制成并通過導(dǎo)線與高壓電源相連，以便高壓電源向第一電極平板加載脈沖高壓；而當(dāng)?shù)谝浑姌O平板被加載脈沖高壓時，第二電極平板保持與高壓電源的地電位一致；絕緣支撐用于支撐第一電極平板和第二電極平板并保證二電極平板之間電氣絕緣；信號發(fā)生器為高頻信號發(fā)生器，用于提供高頻電壓信號至高壓電源。
[0006]可選地，絕緣支撐為高分子聚合物材料。
[0007]可選地，第一電極平板和第二電極平板采用銅制材料構(gòu)成。
[0008]可選地，第一電極平板的中間開有空洞，用于安裝待定標儀器的電場天線。
[0009]可選地，第一電極平板與第二電極平板之間相對的表面的粗糙度小于0.1_。
[0010]可選地，第一平板電極與第二平板電極相對的表面之間的平行公差值小于0.1_。
[0011]優(yōu)選地，絕緣支撐采用泰富龍材料。
[0012]優(yōu)選地，絕緣支撐的長度為10mm，并且可以調(diào)節(jié)，用于產(chǎn)生兩個電極平板間隔的多種間距，實現(xiàn)電場強度范圍的寬覆蓋。
[0013]本發(fā)明的衛(wèi)星電磁脈沖測量電場強度定標裝置的優(yōu)點在于:為開展靜電放電監(jiān)測儀器的定標環(huán)節(jié)提供了一套窄帶設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)電場脈沖探測儀器的單個電場強度值的刻度測試，并且儀器裝置結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰，對外資源要求少。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的第一實施例的定標裝置的電氣原理圖。
[0015]圖2為圖1中的實施例的定標裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的第二實施例的定標裝置的電氣原理圖。
[0017]圖4為圖3中的實施例的定標裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的第一電極平板的示意圖。
[0019]圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的第二電極平板的示意圖。
[0020]附圖標記
[0021]1、第一電極平板2、第二電極平板3、絕緣支撐
[0022]4、高壓電源 5、信號發(fā)生器 6、待測天線
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明所述的一種中高軌道衛(wèi)星靜電放電監(jiān)測裝置進行詳細說明。
[0024]圖1為本發(fā)明的第一實施例的定標裝置的電氣原理圖。圖2為圖1中的實施例的定標裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該定標裝置包括:第一電極平板1、第二電極平板2、絕緣支撐3、高壓電源4及信號發(fā)生器5。第一電極平板1和第二電極平板2水平設(shè)置，且第一電極平板1位于第二電極平板2的上方。第一電極平板1和第二電極平板2均為金屬材料制成，且通過導(dǎo)線與高壓電源4相連，以便高壓電源4向第一電極平板1加載脈沖高壓；而當(dāng)?shù)谝浑姌O平板1被加載脈沖高壓的時候，第二電極平板2保持與高壓電源4的地電位一致。第一電極平板1的下表面和第二電極平板2的上表面呈平行狀態(tài)。絕緣支撐3用于支撐第一電極平板1和第二電極平板2。信號發(fā)生器5為高頻信號發(fā)生器，用于提供高頻電壓信號至高壓電源4。
[0025]圖3和圖4分別對應(yīng)于本發(fā)明的第二實施例。該第二實施例中與第一實施例中相同或類似的部分不再贅述，不同之處在于:第一電極平板1和第二電極平板2垂直設(shè)置，且第一電極平板1與第二電極平板2之間由絕緣支撐3隔開一定的距離。為了便于說明，假定第一電極平板1位于第二電極平板2的左側(cè)，在此情況下，第一電極平板1的右側(cè)面和第二電極平板2的左側(cè)面呈平行狀態(tài)。
[0026]可選地，在本發(fā)明的實施例中，絕緣支撐3為高分子聚合物材料。
[0027]可選地，第一電極平板1和第二電極平板2采用銅制材料構(gòu)成。如圖2和圖4所示，第一電極平板1和第二電極平板2之間形成立方體空腔，當(dāng)在兩個電極平板上加載電壓時，便可在立方體空腔內(nèi)形成空間上均勻的電場。當(dāng)?shù)谝浑姌O平板1和第二電極平板2間的電壓差為脈沖電壓時,便可以在立方體空腔內(nèi)產(chǎn)生均勻的脈沖電場,利用此均勻的脈沖電場就可以為待定標的靜電放電電場脈沖監(jiān)測儀器進行定標。以圖1為例，立方體空腔內(nèi)的脈沖電場方向垂直于第一電極平板1和第二電極平板2的表面，可以直觀地給出空腔的試驗空間內(nèi)的電場方向和強度。
[0028]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的第一電極平板的示意圖，圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的第二電極平板的示意圖。從圖5可以看到，第一電極平板1的中間開有空洞，用于安裝待定標儀器的電場天線。
[0029]以上述第一和第二實施例為例，第一平板電極1的下表面或右側(cè)面和第二平板電極2的上表面或左側(cè)面的粗糙度小于0.1_，從而盡可能的降低由于表面粗糙不平而導(dǎo)致立方體空腔內(nèi)電場位形雜亂而影響定標的準確性。第一平板電極1的下表面或右側(cè)面和第二平板電極2的上表面或左側(cè)面的平行公差值小于0.1mm,以盡可能的降低由于表面不平行導(dǎo)致電場方向偏移，而方向偏移將可能影響定標準確性。
[0030]在優(yōu)選實施例中，絕緣支撐3采用泰富龍材料，用于保證第一電極平板1和第二電極平板2保持電氣絕緣，否則會導(dǎo)致兩個電極平板無法加載高壓而影響電場強度范圍。絕緣支撐3基本長度為10mm，并且長度可以調(diào)節(jié)，用于產(chǎn)生兩個電極平板間隔的多種間距，實現(xiàn)電場強度范圍的寬覆蓋。
[0031]在本發(fā)明的實施例中，第一電極平板1和第二電極平板2與高壓電源4相連，并且高壓電源4輸出脈沖高壓。高壓電壓源4與信號發(fā)生器5相連，從而利用信號發(fā)生器5向高壓電源4提供觸發(fā)信號。高壓電源4依據(jù)信號發(fā)生器5輸出的特定上升沿、脈高，而產(chǎn)生相應(yīng)比例放大的脈沖高壓加載至第一電極平板1和第二電極平板2，從而實現(xiàn)提供可以定標用的脈沖電場空間。
[0032]最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種靜電放電監(jiān)測儀器的定標裝置，包括:第一電極平板(1)、第二電極平板(2)、絕緣支撐(3)、高壓電源⑷及信號發(fā)生器(5)，其中第一電極平板⑴和第二電極平板(2)的設(shè)置方式使得二者相對的表面呈平行狀態(tài)，且第一電極平板(1)和第二電極平板(2)均為金屬材料制成并通過導(dǎo)線與高壓電源(4)相連，以便高壓電源(4)向第一電極平板(1)加載脈沖高壓；而當(dāng)?shù)谝浑姌O平板(1)被加載脈沖高壓時，第二電極平板(2)保持與高壓電源(4)的地電位一致；絕緣支撐(3)用于支撐第一電極平板(1)和第二電極平板(2)并保證二電極平板之間電氣絕緣；信號發(fā)生器(5)為高頻信號發(fā)生器，用于提供高頻電壓信號至高壓電源(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的定標裝置，其特征在于，第一電極平板(1)與第二電極平板(2)相對的表面之間的平行公差值小于0.1mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1的定標裝置，其特征在于，第一電極平板(1)和第二電極平板(2)由銅制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1的定標裝置，其特征在于，第一電極平板(1)的中間開有空洞，用于安裝待定標儀器的電場天線。5.根據(jù)權(quán)利要求1的定標裝置，其特征在于，第一電極平板(1)與第二電極平板(2)之間相對的表面的粗糙度小于0.1mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1的定標裝置，其特征在于，絕緣支撐(3)為高分子聚合物材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6的定標裝置，其特征在于，絕緣支撐(3)采用泰富龍材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1或6的定標裝置，其特征在于，絕緣支撐(3)的長度為10mm，并且可以調(diào)節(jié)，用于產(chǎn)生兩個電極平板間隔的多種間距，實現(xiàn)電場強度范圍的寬覆蓋。
【專利摘要】一種靜電放電監(jiān)測儀器的定標裝置，包括：第一電極平板(1)、第二電極平板(2)、絕緣支撐(3)、高壓電源(4)及信號發(fā)生器(5)，其中第一電極平板(1)和第二電極平板(2)的設(shè)置方式使得二者相對的表面呈平行狀態(tài)，且第一電極平板(1)和第二電極平板(2)均為金屬材料制成并通過導(dǎo)線與高壓電源(4)相連，以便高壓電源(4)向第一電極平板(1)加載脈沖高壓；當(dāng)?shù)谝浑姌O平板(1)被加載脈沖高壓時，第二電極平板(2)保持與高壓電源(4)的地電位一致；絕緣支撐(3)用于支撐第一電極平板(1)和第二電極平板(2)并保證二電極平板間電氣絕緣；信號發(fā)生器(5)為高頻信號發(fā)生器，用于提供高頻電壓信號至高壓電源(4)。
【IPC分類】G01R35/00
【公開號】CN105301538
【申請?zhí)枴緾N201410339462
【發(fā)明人】楊垂柏, 張斌全, 荊濤, 曹光偉, 張珅毅, 關(guān)燚炳, 孔令高, 孫越強, 梁金寶, 朱光武
【申請人】中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年7月16日