空间无线电环境测控装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种空间无线电环境测控装置及系统，所述装置设置在空间飞行器，包括：天线模块；增益可编程放大模块，用于对天线模块传来的天线信号进行增益放大，得到放大后的天线信号；模数转换模块，用于对所述放大后的天线信号进行模数转换，得到数字天线信号；处理模块，用于对所述数字天线信号进行处理，得到功率谱数据，并利用所述功率谱数据与所述空间飞行器传来的卫星地理位置信息、时间信息生成观测数据，发送所述观测数据到所述空间飞行器。本实用新型专利技术实施例可以得到各个时间、各个地点的频率数据，以实现对空间飞行器全轨道的低频无线电环境的监测。低频无线电环境的监测。低频无线电环境的监测。

【技术实现步骤摘要】
空间无线电环境测控装置及系统


[0001]本技术涉及空间射电天文观测
，尤其涉及一种空间无线电环境测控装置及系统。

技术介绍

[0002]低于15MHz的射电源辐射信号在射电天文观测中占有重要地位，例如，低于15MHz太阳射电爆发信号是追踪日冕抛射物CME和预警地磁暴等空间天气事件的主要手段，对于大红移的中性氢观测反演宇宙早期结构及其演化都有着重要的作用。但是来自地球以外的低于15MHz电磁波由于受到电离层影响不能传播到地面天线。
[0003]超过500KM的以上空间轨道，地面低于15MHz的低频无线电干扰信号受到电离层屏蔽，逐渐减弱，而来自外太空的射电天文信号由于没有电离层屏蔽，在此空间轨道上能够进行接收。但是无线电干扰对射电天文观测影响甚大，强的无线电干扰信号会造成射电天文接收机饱和。
[0004]低于1000Km的低轨空间无线电环境目前还没得到很好的测量，在该轨道空间上除了我们已知的AKR波辐射，电离层不稳定产生的地面干扰逃逸信号外，尚不清楚在全球低轨空间中还存在哪些小于15MHz的无线电干扰信号，以及其在全球分布下的各地差异。
[0005]综上，对全球轨道的低频无线电环境进行监测，对空间低频观测具有重要意义。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，根据本技术的一实施例，提供了一种空间无线电环境测控装置，所述装置设置在空间飞行器，包括：
[0007]天线模块，所述天线模块包括天线及天线匹配电路，所述天线匹配电路用于进行阻抗匹配；
[0008]增益可编程放大模块，连接于所述天线模块，用于对天线模块传来的天线信号进行增益放大，得到放大后的天线信号；
[0009]模数转换模块，连接于所述增益可编程放大模块，用于对所述放大后的天线信号进行模数转换，得到数字天线信号；
[0010]处理模块，连接于所述模数转换模块，用于对所述数字天线信号进行处理，得到功率谱数据，并利用所述功率谱数据与所述空间飞行器传来的卫星地理位置信息、时间信息生成观测数据，发送所述观测数据到所述空间飞行器。
[0011]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，所述处理模块还连接于所述增益可编程放大模块，还用于根据所述空间飞行器传来的增益调整参数对所述增益可编程放大模块进行增益调整。
[0012]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，所述处理模块还用于通过生存时间TTL电平对所述增益可编程放大模块进行增益调整。
[0013]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，所述处理模块与所述空间飞行器通过
控制器局域网络CAN总线连接，以接收控制命令，所述控制命令包括频谱分辨率、积分时间、增益参数。
[0014]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，对所述增益可编程放大模块进行增益调整的最小增益为20dB、最大增益为60dB、步进调整增益为1dB。
[0015]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，所述处理模块与所述空间飞行器通过串行总线连接，以获取所述卫星地理位置信息、时间信息。
[0016]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，对于上述装置，在一种可能的实施方式中，所述处理模块与所述空间飞行器通过低电压差分信号LVDS总线连接，以发送所述观测数据到所述空间飞行器。
[0017]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，所述天线包括单极子天线或偶极子天线。
[0018]对于上述装置，在一种可能的实施方式中，所述模数转换器的转换速率大于30MSPS，转换精度为12
‑
18bit。
[0019]根据本技术的另一方面，提出了一种空间无线电环境测控系统，所述系统包括：
[0020]所述的空间无线电环境测控装置；
[0021]空间飞行器。
[0022]有益效果
[0023]本技术实施例通过天线匹配电路对天线及接收机进行阻抗匹配，减少驻波，并利用增益可编程放大模块对天线信号进行放大，降低无线电干扰造成放大器内部饱和的可能性，利用模数转换模块进行数字天线信号后，利用处理模块接收到的信号进行处理，得到功率谱数据，并利用所述功率谱数据与所述空间飞行器2传来的卫星地理位置信息、时间信息生成观测数据，发送所述观测数据到所述空间飞行器，可以得到各个时间、各个地点的频率数据，以实现对空间飞行器全轨道的低频无线电环境的监测。
[0024]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本技术的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
[0025]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本技术的原理。
[0026]图1示出了根据本技术一实施例的空间无线电环境测控装置的框图。
[0027]图2示出了根据本技术一实施例的观测数据的示意图。
具体实施方式
[0028]以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0029]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于
附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0031]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0032]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0033]另外，为了更好的说明本技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。
[0034]请参阅图1，图1示出了根据本技术一实施例的空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间无线电环境测控装置，其特征在于，所述装置设置在空间飞行器，包括：天线模块，所述天线模块包括天线及天线匹配电路，所述天线匹配电路用于进行阻抗匹配；增益可编程放大模块，连接于所述天线模块，用于对天线模块传来的天线信号进行增益放大，得到放大后的天线信号；模数转换模块，连接于所述增益可编程放大模块，用于对所述放大后的天线信号进行模数转换，得到数字天线信号；处理模块，连接于所述模数转换模块，用于对所述数字天线信号进行处理，得到功率谱数据，并利用所述功率谱数据与所述空间飞行器传来的卫星地理位置信息、时间信息生成观测数据，发送所述观测数据到所述空间飞行器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块还连接于所述增益可编程放大模块，还用于根据所述空间飞行器传来的增益调整参数对所述增益可编程放大模块进行增益调整。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于了，所述处理模块还用于通过生存时间TTL电平对所述增益可编程放大模块进行增益调整。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块与所述空间飞行器通过控...

【专利技术属性】
技术研发人员：董亮，刘天康，陈德章，谢勇，田斌，林自豪，李升阳，刘燕，王豪，胡荣飞，
申请(专利权)人：中国科学院云南天文台，
类型：新型
国别省市：