[发明专利]一种射频等离子体推进器

说明书

本发明提供了一种射频等离子体推进器，包括将气体电离得到等离子体的电离模块，所述电离模块包括电离模块主体、气喷嘴、进气管道和环形天线，所述电离模块主体上设有电离室，所述气喷嘴位于所述电离室之内，所述进气管道与所述气喷嘴连接，所述环形天线环绕在所述电离室之外，所述环形天线用于在所述电离室内部产生高频电磁场，工质气体在电磁场作用下电离得到等离子体，等离子体经所述电离室出口端排出，从而获得推力。本发明的有益效果是：整体结构简单，重量较轻，安装便捷，电离模块可以独立组装再整装，便于加工生产；该推进器可以根据实际卫星平台载体需求，通过改变电离内径尺寸进行推进器放大和缩小。

技术领域

本发明涉及等离子体推进器，尤其涉及一种射频等离子体推进器。

背景技术

随着空间机动任务的需求复杂化，卫星平台迫切需要与之相适应的推进系统。与传统冷气推进相比，电推进具有比冲高、结构紧凑、质量轻的特点，更加适用于完成轨道控制和深空探测等任务。随着材料科学、微电子技术和机械设计的不断发展，近年来对于电推进理论的研究不断加深，相关技术发展成熟。

电推进系统工作主要分为两个过程，工质电离获得等离子体，等离子体加速排出获得推力。按照加速方式的不同，电推力器可以分为电热加速推力器、静电加速推力器和电磁加速推力器。空间电推进具有不同的等离子体产生激励方式，等离子体的产生和加热可以通过对电极施加偏压实现直流放电，或采用交流、射频、微波等各种不同激励方式。通过电极实现直流放电是电推进装置产生等离子体最常见的方法，但是采用电极的方式极易造成电极腐蚀影响等离子体产生。而对于交流、射频和微波等其它方式，属于无电极放电，主要考虑电磁兼容和放电效率等问题。

为了空间机动任务的动力系统需求，如何提供一种等离子体推进器，以克服电推力等离子体源技术难题，简化结构，方便电推进系统制造，更好的适应实际卫星平台载体需求，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种射频等离子体推进器。

本发明提供了一种射频等离子体推进器，包括将气体电离得到等离子体的电离模块，所述电离模块包括电离模块主体、气喷嘴、进气管道和环形天线，所述电离模块主体上设有电离室，所述气喷嘴位于所述电离室之内，所述进气管道与所述气喷嘴连接，所述环形天线环绕在所述电离室之外，所述环形天线用于在所述电离室内部产生高频电磁场，工质气体在电磁场作用下电离得到等离子体，等离子体经所述电离室出口端排出，从而获得推力。

作为本发明的进一步改进，所述环形天线为环形铜天线，所述环形铜天线呈圆筒形包围在所述电离室的外部，所述环形铜天线连接有射频电源，用于产生射频磁场并激发感应电场用于电离气体。

作为本发明的进一步改进，所述射频等离子体推进器还包括推进器底座，所述电离模块固定在所述推进器底座上。

作为本发明的进一步改进，所述电离模块主体与所述进气管道通过螺帽紧固连接，所述推进器底座上设有螺帽过孔，所述螺帽设置在所述螺帽过孔上。

作为本发明的进一步改进，所述电离室出口端设有栅极模块，所述栅极模块加速排出带电离子。

作为本发明的进一步改进，所述电离室出口端设有电离室法兰，所述栅极模块连接有棚极盖板法兰，所述电离室法兰与所述棚极盖板法兰连接，所述棚极盖板法兰通过支撑杆与所述推进器底座连接。

作为本发明的进一步改进，所述栅极模块连接有偏压接线柱，所述栅极模块通过所述偏压接线柱施加偏压，在栅极间形成静电场，所述偏压接线柱连接有高压电源，所述推进器底座上设有偏压绝缘筒，所述偏压接线柱设置在所述偏压绝缘筒之内，所述偏压绝缘筒在偏压接线柱和推进器底座之间起到绝缘作用。

作为本发明的进一步改进，所述推进器底座连接有屏蔽罩，所述电离模块、栅极模块分别位于所述屏蔽罩之内，所述屏蔽罩起电磁屏蔽和保护作用。