Орлов А.Г., Севастьянов Н.Н. Бортовой ретрансляционный комплекс (БРК) спутника связи. Принципы работы, построение, параметры (2014) (1152061), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Согласно некоторым исследованиям такое значение равновесного давления достигается привнешнем давлении около окружающих приборов не менее 10–6 мм рт. ст.Включение УМ ЛБВ целесообразнее производить поствольно, поскольку многоканальные выходные мультиплексоры требуют достаточно равномерного распределения выделяемой тепловой мощности из-за собственных внутренних потерь(а они могут достигать в некоторых стволах до 25% проходящей мощности).Перестройка матриц резервирования для подключения резерва должна производиться аккуратно с обязательным контролем телеметрии состояния коммутаторов.
Неправильный порядок подачи команд на переключение СВЧ коммутаторовможет привести к «встречному включению», когда УМ одного транспондераскоммутируется на соседний УМ, что может привести к повреждению поглощающей нагрузки в ферритовом циркуляторе, входящем в состав УМ.Для обеспечения надежной работы УМ следует выполнять следующие рекомендации производителя:– не допускать перегрузки большими сигналами, уводящими выходную мощность ЛБВ значительно выше области насыщения;– соблюдать алгоритмы производителя по повторному включению при внутренних электростатических пробоях и резкому снижению напряжения бортовойсети.Следует также иметь ввиду, что из-за необходимости разогрева катода УМ ЛБВготовность его к работе после включения составляет 35 мин.Необходимо отметить, что наиболее сложным режимом для выходных трактовмногоствольных БРК является многочастотный (при одновременной работе всехтранспондеров), поскольку пиковые мощности группового сигнала в этом случаев N раз (количество транспондеров) будут превышать среднюю выходную мощность транспондеров.
Поэтому именно на начальных этапах эксплуатации вустройствах, где не достигнут необходимый равновесомый вакуум или присутствуют локальные загрязнения, возможно проявление деструктивных процессов(мультипакторные разряды, повышенный уровень PIM), описанных в главе 6.Функционирование РТР БРК зависит от условий согласования с АФУ. Поэтомулюбые нарушения параметров согласования АФУ, вызванные проблемами раскрытия или систем терморегулирования, вызовут изменение характеристик РТР.1457.7. Командно-телеметрические характеристики БРКДля управления устройствами и приборами многоствольных БРК требуетсядостаточно большое количество команд и контрольных телеметрических цепей.Наибольшее количество команд и телеметрии требуется для управления и контроля РТР.
Типовыми командами для управления приборами РТР являются:1) команды включения (выключения) приборов (устройств);2) команды для управления режимами транспондеров, такими как включение / выключение режима АРУ; команды управления электронными аттенюаторами для установки необходимого коэффициента усиления; команды запиранияЛБВ, позволяющие оборвать прохождение электронного пучка к коллекторуЛБВ без отключения накала, и ряд других команд;3) команды на переключение СВЧ электромеханических переключателейв схемах резервирования и перекоммутации транспондеров на различные антенны.Обычно для активации исполнительных элементов внутри приборов иустройств РТР используют импульсные команды напряжением порядка 27 В.Формирование этих команд от управляющей вычислительной системы КА осуществляется через специальное интерфейсное логическое устройство, котороес управляющим вычислительным комплексом КА связано специальной шинойуправления, по которой передаются команды управления в кодовом виде.
Навыходе этого блока возникают необходимые проводные команды соответствующего вида, которые распределяются по блокам устройством.Что касается контрольной телеметрии, то она формируется в блоках иустройствах от 3 видов телеметрических датчиков:1) аналоговых датчиков, которые выдают сигнал в виде аналогового напряжения от 0 до 6 В. Обычно так контролируются уровни сигнала в трактахтранспондера, где мощность сигнала достаточна для амплитудного детектирования уровня тока (например, контроль тока спирали в ЛБВ);2) датчиков типа электронных ключей. Они используются для передачи дискретных состояний оборудования (например, вкл. / выкл. электронныхустройств, отображение положения электронных аттенюаторов);3) датчика релейного типа («сухой контакт»), который используется для контроля положения электромеханических переключателей или исполнительныхэлементов релейного типа.Все эти датчики подводятся проводным путем к указанному выше цифровому логическому блоку и далее по шине передаются в управляющий вычислительный комплекс КА.Приведем в качестве примера объем команд и телеметрии для БРК КА«Ямал-300К».
Здесь общее количество транспондеров в нем 11 в С-диапазоне и16 в Кu-диапазоне:146Общее количество команд управления БРК .................................................. 354Количество телеметрических датчиков ......................................................... 448Из них аналоговых ...........................................................................................
128Типа электронных ключей............................................................................... 100Типа сухих ключей ........................................................................................... 210Кодовое управление от вычислительного комплекса КА осуществляетсяпо шине 1553В.Для управления АФУ необходимо существенно меньшее количество команди телеметрии: обычно это команды для подрыва пиропатронов, необходимыедля срабатывания механизмов чековки / расчековки, а в случае использованияперенацеливаемых антенн – команды управления механизмами антенн.147ГЛАВА 8.КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕИСПОЛНЕНИЕ УСТРОЙСТВ БРКВ настоящей главе приведены примеры конструктивного выполнения отдельных устройств (приборов) РТР и АФУ и конструктивного размещенияустройств РТР как наиболее насыщенной конструктивными элементами составной части БРК.
Приведенные данные взяты из эскизных проектов в части РТРпо КА «Ямал-401», по АФУ «Ямал-300К» [25].8.1. Особенности конструктивного выполнения устройств РТРКонструктивное исполнение отдельных устройств РТР носит конкретныйхарактер, зависящий от конструктивных возможностей платформы КА, количества размещаемых устройств, условий теплосъемов и т.д.Общей особенностью твердотельных электронных приборов РТР, несмотряна широкое применение микроэлектронной технологии, является наличие металлических корпусов, внутри которых заключена функциональная электроника. Корпуса блоков выполняют важные функции, а именно:– обеспечивают механическую прочность при установке на платформе привоздействии повышенных механических, статических и динамических нагрузокпри запуске КА;– обеспечивают защиту внутренних электронных устройств от воздействияэлектростатических разрядов ESD;– вместе с проводящими экранированными кабелями и проводами корпусаобразуют «клетку Фарадея», защищающую полупроводниковые устройства отнепосредственного воздействия электростатических разрядов;– обеспечивают электромагнитную защиту высокочувствительных приемных устройств от паразитных излучений передающих трактов как главных факторов радио ЭМС;– обеспечивают радиационную защиту полупроводниковых элементов откумулятивного (дозового) радиационного воздействия при длительной эксплуатации на орбите;– обеспечивают тепловой режим внутренних электронных устройств с помощью контактной передачи тепла с корпуса блоков на термостабилизированную приборную панель БРК.Следует также отметить, что корпуса микро- и электронных блоков обеспечивают более стабильное состояние внутренней среды, очень важной для современной микроэлектроники, так как имеют минимальную связь с внешнейсредой (только через небольшие вентиляционные отверстия).148Фильтровые устройства РТР, IMUX и OMUX имеют, как правило, общее несущее основание (baseplate), чтобы сохранить стабильность настройки (иногдадостаточно критичной) входящих СВЧ резонаторов, а в случае OMUXов –обеспечить также более равномерное распределение тепла, вызванного потерями сигнала.Конструктивной особенностью усилителей мощности на ЛБВ является то,что они поставляются комплектно, при этом УЛБВ и ВИП конструктивно связаны в/в кабелем (по условиям регулировки), другие составные части, какнапример, линеаризованный транзисторный предусилитель или выходной ферритовый циркулятор, – в виде отдельных блоков, которые желательно при компоновке располагать поблизости от УЛБВ.
В некоторых исполнениях УМ ферритовый циркулятор вводят в состав OMUXа.8.2. Примеры конструктивного вида устройств РТРВ данном параграфе в качестве примеров приведены конструктивные видыряда устройств РТР для БРК «Ямал-401» для С- и Ku-диапазонов.На рис. 8.1а, 8.1б приведены структурно-функциональные схема этих РТРсоответственно С- и Ku-диапазонов.C_UP_L, C_UP_R, C_DW_R, C_DW_L, C_BCN – обозначение входов и выходов РТРРис. 8.1a.
Структурно-функциональные схемы РТР С- и Ku-диапазонов149KUN_UP_H, KUN_UP_V, KUR_UP_H, KUR_UP_V, KUN_DW_V, KUR_DW_VKUN_DW_H,KUR_DW_H, Ku_BCN L/R – обозначение входов и выходов РТРРис. 8.1б. Структурно-функциональные схемы РТР С- и Ku-диапазоновНа рис.
8.2, а, б приведены конструктивные виды приемника С-диапазона иприемника Ku-диапазона для этих РТР.На рис. 8.3 приведен конструктивный вид входных мультиплексоровС- и Ku-диапазонов (IMUX С, IMUX Ku).На рис. 8.4 приведен конструктивный вид выходных мультиплексоровС- и Ku-диапазонов (OMUX С, OMUX Ku).На рис.
8.5 показана сборка усилителей на ЛБВ С- и Ku-диапазонов.Образцы соответствующих транзисторных предусилителей для УМ ЛБВпредставлены на рис. 8.6.На рис. 8.7 приведены конструктивные примеры выносных входных фильтров-преселекторов приемных устройств С- и Ku-диапазонов.150абРис. 8.2. Приемники С- и Ku-диапазонов для РТР151ВходВходной изолятор3 дБ ответвительВходныециркуляторыПолосовые фильтрыВыходныеизоляторыВыходные каналыIMUX С-диапазонаIMUX Ku-диапазонаРис. 8.3. Входные мультиплексоры С- и Ku-диапазонов152OMUX С-диапазонаOMUX Ku-диапазонаРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
