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航空航天电磁兼容性测试与认证

09/30/19

电磁兼容性(EMC)测试和认证可以确保电子设备不会发出过多的电磁辐射，并确保设备继续按照预期运行。

设计和认证在太空中使用的产品应该是简单的，因为那里没有太多，然而，在现实中，太空比其他电磁环境有更多的挑战。一个空间系统需要在不降低性能的情况下运行，并且电磁兼容性(EMC)环境将在其任务的各个阶段发生变化:发射前、发射和部署。

在空间系统中处理电磁兼容可能是极具挑战性的，而未能应对这些挑战的成本可能导致任务失败。成功需要强大的EMC工程——强调详细的理解、持续的评估、广泛的测试，并在项目的整个生命周期中保持警惕。电磁兼容问题可以通过使用经过试验和测试的技术来解决，但由于空间项目涉及众多承包商，因此管理、集成和分割成为成功的关键。

航天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
HIRF(高强度的射频)
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)

飞船充电是在飞船表面或飞船内部积聚的静电电荷。它引起航天器表面与周围等离子体环境有关的静电势的变化，以及航天器各部分之间的电位差(差分充电)。用于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

航天器充电有很多影响，其中差动充电比绝对充电更危险，因为它会导致表面电弧或表面之间的静电放电(ESD)，并引起各种运行异常。为了防止不规则性，设计方案包括不同表面之间的导电粘接和对非导电表面进行导电表面处理。

磁清洁

地球磁场是一个磁偶极子，它从地球中心偏移约436公里。地球的直流磁场用于高空导航。在有效载荷易受影响的情况下，控制和测量航天器内的直流磁场是至关重要的。(注:这些测量方法没有出现在任何军事标准中)。爱游戏全站客户端Element的专家创建了独特的测试方法来实现这些基本目标。

无源互调

航天器采用多个机载无线电发射器和接收器用于指挥、控制、导航和通信。这些位于同一地点的发射机的频率混频效应可能导致不必要的无源互调产品，产生新的发射，并可能干扰其他基于无线的通信系统。作为传统发射机/接收机测试领域的专家，Element非常适合为这些测量提供建议和执行。爱游戏全站客户端我们按照欧洲空间标准化合作组织(ECCS)和其他组织的要求，将效应量化为被动互调。

高强度无线电频率

电磁HIRF的存在是由于从雷达、无线电、电视和其他陆基、船载或机载射频发射器传输的电磁射频能量。HIRF可以破坏或损坏任何电气设备，特别是在发射或部署跟踪阶段的航天器。考虑到评估HIRF产品和系统所涉及的能量非常高，只有有限数量的测试设施能够提供这些类型的服务，包括Element。爱游戏全站客户端

核的影响

电磁脉冲(EMP)，有时称为瞬变电磁干扰，是一种电磁能量的短脉冲。它可以来自自然或人为的来源，可以以辐射、电场或磁场或传导电流的形式发生，这取决于来源。航天器的电子器件会受到这些电离效应的影响。虽然通常不考虑空间EMC测试要求，但Element Materials Technology可以测试NEMP爆炸的二次效应，并爱游戏全站客户端在需要时帮助电子设计。

闪电的环境

有必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要的，但应通过分析加以验证。在El爱游戏全站客户端ement Materials Technology，我们拥有测试直接和间接影响以及提供设计建议的专业知识。

EMC测试和认证挑战

在测试方面，一些众所周知的EMC现象可能是一个挑战。例如，对于辐射辐射，电场，30 MHz至18 GHz，测试方法取自军事标准461。在特定的槽位(通常在通信频带)，航天器的限制可能是非常苛刻的，由于噪声底问题，不可能不偏离标准来测量低于限制。标准规定使用具有较大天线因子的物理尺寸的宽带喇叭天线。使用指定的带宽，在大多数情况下，不可能低于限制线。

在El爱游戏全站客户端ement Materials Technology，我们有许多喇叭天线可以用于测量。这些具有高增益，因此天线系数较低。将天线系数加到接收机读数中，从而实现整体测量。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噪声底限。

另一个挑战是，有时需要的磁场强度非常低，不到1 V/m。产品需要测试，以确保它们按照预期工作，并在性能限制内。考虑到适中的水平，需要注意不要过度检测。测试可能是一个挑战，因为射频场传感器没有灵敏度来测量低场强。