一种静电放电监测仪器的定标装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星防护领域，尤其涉及一种卫星静电放电后电磁脉冲测量仪器研制过程的电场脉冲仪器定标装置。
【背景技术】
[0002]卫星表面由于空间等离子体附着作用，会形成类似地面静电带电的表面充电，表面充电会造成卫星与空间环境之间存在电位差；而由于高能粒子的作用，也会在内部形成卫星内部静电带电。当卫星表面与空间环境之间或内部不同部位之间出现过大的电位差，便会造成卫星表面与空间环境或者部件不同部分出现放电，即如地面的静电放电。静电放电会释放出来电流脉冲、电磁脉冲及热脉冲，而这种静电放电过程中形成的电场的强度范围可以达到10?104V/m ;并且电流脉冲和电磁脉冲都可能耦合进电子学系统，干扰甚至伤害卫星安全。因此，需要在卫星上安装静电放电的测量装置，测量卫星在运行过程中的静电放电强度，即静电放电过程中形成的电场的强度，以便为卫星在轨管理和故障诊断提供依据。
[0003]静电放电监测仪器在发射之前需要根据标准电磁脉冲场进行刻度，以便验证该监测仪器在轨工作时它所检测到的信号是否可信可靠，因此为了刻度静电放电监测仪器，就需要提供一种电场脉冲定标装置。目前国内上没有专门针对卫星静电放电电场脉冲测量仪器定标的仪器，虽然可以采用静电放电发生器或者天下远场区域进行定性定标，但是静电放电发生器是宽频信号，而天线远场区域通常为弱场区域，而对仪器进行定标需要脉冲电场为窄带信号并且覆盖测量范围10?104V/m场强范围，因此静电放电发生器和天线远场均不适合对静电电场脉冲测量仪器进行定标。因此，我们发明了一套针对卫星静电放电进行监测的装置。
[0004]本发明的定标装置具有相对结构简单、原理清晰、安装要求低的特点。监测装置可以用于电场脉冲测量仪器的定标。
【发明内容】
[0005]为解决当前卫星静电放电电场脉冲监测仪器定标的问题，本发明提供一种静电放电监测仪器的定标装置，包括:第一电极平板、第二电极平板、绝缘支撑、高压电源及信号发生器。第一电极平板和第二电极平板的设置方式使得二者相对的表面呈平行状态，且第一电极平板和第二电极平板均为金属材料制成并通过导线与高压电源相连，以便高压电源向第一电极平板加载脉冲高压；而当第一电极平板被加载脉冲高压时，第二电极平板保持与高压电源的地电位一致；绝缘支撑用于支撑第一电极平板和第二电极平板并保证二电极平板之间电气绝缘；信号发生器为高频信号发生器，用于提供高频电压信号至高压电源。
[0006]可选地，绝缘支撑为高分子聚合物材料。
[0007]可选地，第一电极平板和第二电极平板采用铜制材料构成。
[0008]可选地，第一电极平板的中间开有空洞，用于安装待定标仪器的电场天线。
[0009]可选地，第一电极平板与第二电极平板之间相对的表面的粗糙度小于0.1_。
[0010]可选地，第一平板电极与第二平板电极相对的表面之间的平行公差值小于0.1_。
[0011]优选地，绝缘支撑采用泰富龙材料。
[0012]优选地，绝缘支撑的长度为10mm，并且可以调节，用于产生两个电极平板间隔的多种间距，实现电场强度范围的宽覆盖。
[0013]本发明的卫星电磁脉冲测量电场强度定标装置的优点在于:为开展静电放电监测仪器的定标环节提供了一套窄带设备，能够实现电场脉冲探测仪器的单个电场强度值的刻度测试，并且仪器装置结构简单、原理清晰，对外资源要求少。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的第一实施例的定标装置的电气原理图。
[0015]图2为图1中的实施例的定标装置的结构示意图。
[0016]图3为本发明的第二实施例的定标装置的电气原理图。
[0017]图4为图3中的实施例的定标装置的结构示意图。
[0018]图5为根据本发明的一个实施例的第一电极平板的示意图。
[0019]图6为根据本发明的一个实施例的第二电极平板的示意图。
[0020]附图标记
[0021]1、第一电极平板2、第二电极平板3、绝缘支撑
[0022]4、高压电源 5、信号发生器 6、待测天线
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明所述的一种中高轨道卫星静电放电监测装置进行详细说明。
[0024]图1为本发明的第一实施例的定标装置的电气原理图。图2为图1中的实施例的定标装置的结构示意图。该定标装置包括:第一电极平板1、第二电极平板2、绝缘支撑3、高压电源4及信号发生器5。第一电极平板1和第二电极平板2水平设置，且第一电极平板1位于第二电极平板2的上方。第一电极平板1和第二电极平板2均为金属材料制成，且通过导线与高压电源4相连，以便高压电源4向第一电极平板1加载脉冲高压；而当第一电极平板1被加载脉冲高压的时候，第二电极平板2保持与高压电源4的地电位一致。第一电极平板1的下表面和第二电极平板2的上表面呈平行状态。绝缘支撑3用于支撑第一电极平板1和第二电极平板2。信号发生器5为高频信号发生器，用于提供高频电压信号至高压电源4。
[0025]图3和图4分别对应于本发明的第二实施例。该第二实施例中与第一实施例中相同或类似的部分不再赘述，不同之处在于:第一电极平板1和第二电极平板2垂直设置，且第一电极平板1与第二电极平板2之间由绝缘支撑3隔开一定的距离。为了便于说明，假定第一电极平板1位于第二电极平板2的左侧，在此情况下，第一电极平板1的右侧面和第二电极平板2的左侧面呈平行状态。
[0026]可选地，在本发明的实施例中，绝缘支撑3为高分子聚合物材料。
[0027]可选地，第一电极平板1和第二电极平板2采用铜制材料构成。如图2和图4所示，第一电极平板1和第二电极平板2之间形成立方体空腔，当在两个电极平板上加载电压时，便可在立方体空腔内形成空间上均匀的电场。当第一电极平板1和第二电极平板2间的电压差为脉冲电压时,便可以在立方体空腔内产生均匀的脉冲电场,利用此均匀的脉冲电场就可以为待定标的静电放电电场脉冲监测仪器进行定标。以图1为例，立方体空腔内的脉冲电场方向垂直于第一电极平板1和第二电极平板2的表面，可以直观地给出空腔的试验空间内的电场方向和强度。
[0028]图5为根据本发明的一个实施例的第一电极平板的示意图，图6为根据本发明的一个实施例的第二电极平板的示意图。从图5可以看到，第一电极平板1的中间开有空洞，用于安装待定标仪器的电场天线。
[0029]以上述第一和第二实施例为例，第一平板电极1的下表面或右侧面和第二平板电极2的上表面或左侧面的粗糙度小于0.1_，从而尽可能的降低由于表面粗糙不平而导致立方体空腔内电场位形杂乱而影响定标的准确性。第一平板电极1的下表面或右侧面和第二平板电极2的上表面或左侧面的平行公差值小于0.1mm,以尽可能的降低由于表面不平行导致电场方向偏移，而方向偏移将可能影响定标准确性。
[0030]在优选实施例中，绝缘支撑3采用泰富龙材料，用于保证第一电极平板1和第二电极平板2保持电气绝缘，否则会导致两个电极平板无法加载高压而影响电场强度范围。绝缘支撑3基本长度为10mm，并且长度可以调节，用于产生两个电极平板间隔的多种间距，实现电场强度范围的宽覆盖。
[0031]在本发明的实施例中，第一电极平板1和第二电极平板2与高压电源4相连，并且高压电源4输出脉冲高压。高压电压源4与信号发生器5相连，从而利用信号发生器5向高压电源4提供触发信号。高压电源4依据信号发生器5输出的特定上升沿、脉高，而产生相应比例放大的脉冲高压加载至第一电极平板1和第二电极平板2，从而实现提供可以定标用的脉冲电场空间。
[0032]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种静电放电监测仪器的定标装置，包括:第一电极平板(1)、第二电极平板(2)、绝缘支撑(3)、高压电源⑷及信号发生器(5)，其中第一电极平板⑴和第二电极平板(2)的设置方式使得二者相对的表面呈平行状态，且第一电极平板(1)和第二电极平板(2)均为金属材料制成并通过导线与高压电源(4)相连，以便高压电源(4)向第一电极平板(1)加载脉冲高压；而当第一电极平板(1)被加载脉冲高压时，第二电极平板(2)保持与高压电源(4)的地电位一致；绝缘支撑(3)用于支撑第一电极平板(1)和第二电极平板(2)并保证二电极平板之间电气绝缘；信号发生器(5)为高频信号发生器，用于提供高频电压信号至高压电源(4)。2.根据权利要求1的定标装置，其特征在于，第一电极平板(1)与第二电极平板(2)相对的表面之间的平行公差值小于0.1mm。3.根据权利要求1的定标装置，其特征在于，第一电极平板(1)和第二电极平板(2)由铜制成。4.根据权利要求1的定标装置，其特征在于，第一电极平板(1)的中间开有空洞，用于安装待定标仪器的电场天线。5.根据权利要求1的定标装置，其特征在于，第一电极平板(1)与第二电极平板(2)之间相对的表面的粗糙度小于0.1mm。6.根据权利要求1的定标装置，其特征在于，绝缘支撑(3)为高分子聚合物材料。7.根据权利要求1或6的定标装置，其特征在于，绝缘支撑(3)采用泰富龙材料。8.根据权利要求1或6的定标装置，其特征在于，绝缘支撑(3)的长度为10mm，并且可以调节，用于产生两个电极平板间隔的多种间距，实现电场强度范围的宽覆盖。
【专利摘要】一种静电放电监测仪器的定标装置，包括：第一电极平板(1)、第二电极平板(2)、绝缘支撑(3)、高压电源(4)及信号发生器(5)，其中第一电极平板(1)和第二电极平板(2)的设置方式使得二者相对的表面呈平行状态，且第一电极平板(1)和第二电极平板(2)均为金属材料制成并通过导线与高压电源(4)相连，以便高压电源(4)向第一电极平板(1)加载脉冲高压；当第一电极平板(1)被加载脉冲高压时，第二电极平板(2)保持与高压电源(4)的地电位一致；绝缘支撑(3)用于支撑第一电极平板(1)和第二电极平板(2)并保证二电极平板间电气绝缘；信号发生器(5)为高频信号发生器，用于提供高频电压信号至高压电源(4)。
【IPC分类】G01R35/00
【公开号】CN105301538
【申请号】CN201410339462
【发明人】杨垂柏, 张斌全, 荆涛, 曹光伟, 张珅毅, 关燚炳, 孔令高, 孙越强, 梁金宝, 朱光武
【申请人】中国科学院空间科学与应用研究中心
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年7月16日