[发明专利]一种SAR载荷卫星辐射模型星设计方法

说明书

本发明公开了一种SAR载荷卫星辐射模型星设计方法，包括SAR载荷大反射面天线影响评估，卫星本体模型设计，平面近场测试模型设计，球面近场对地面测试模型设计，球面近场对天面测试模型设计和辐射模型星测试状态设计，通过本发明的设计方法能够提供一种针对卫星射频系统天线性能和天线间兼容性验证的卫星模型。

技术领域

本发明属于卫星辐射模型星的技术领域，具体涉及一种SAR载荷卫星辐射模型星设计方法。

背景技术

对于微波载荷卫星来说，卫星系统的射频系统往往比较复杂。而由于系统的复杂性，卫星要在相对狭小的空间上设计安装数量较多、类型多样的天线。平台和载荷的微波天线布局直接影响卫星射频系统的工作性能指标。因此，各类天线装星后的性能指标偏离情况，以及各类天线安装于同一平台后是否能兼容性工作，均需要在卫星设计初期进行有效的评估。

对于高轨SAR载荷卫星而言，为实现卫星工作目标，一方面，载荷功率和灵敏度均比其它卫星要高很多，工作模式复杂，载荷天线与平台天线的兼容性需要进行充分的验证评估；另一方面，载荷天线尺寸往往非常大，传统的直接验证的方法无法设置满足要求的试验条件，必须研究等效验证技术；再者，为实现载荷的成像功能，卫星要设计更为复杂的测控、数传和导航定位系统，这些系统天线的性能也需要准确评估。

卫星射频系统天线性能的验证关系到卫星的系统方案和布局设计，因此需要提前开展方案验证，而前期往往没有一个完整的卫星模型开展验证，而在卫星研制的后期开展该类验证则会发生工作滞后可能影响卫星系统方案的风险。因此需要设计一个可以对卫星射频系统天线性能进行验证的卫星辐射模型星。从费效比和需求方面而言，辐射模型星不能完全与实际卫星的结构、天线及射频系统完全一致，因此需要在实际卫星的方案上进行简化和优化设计成为辐射模型星，目前尚没有辐射模型星的设计方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种SAR载荷卫星辐射模型星设计方法，能够提供一种针对卫星射频系统天线性能和天线间兼容性验证的卫星模型。

实现本发明的技术方案如下：

一种SAR载荷卫星辐射模型星设计方法，包括以下步骤：

步骤一、SAR载荷反射面天线影响评估；

101、确定卫星射频发射系统频率和射频接收系统频率；

102、以SAR载荷为发射系统，进行频率分析，如果SAR载荷的基波干扰、谐波干扰、互调干扰、本振干扰、镜频干扰和组合干扰频率与卫星射频接收系统频率重合，则确定与SAR载荷发射存在频率干扰的接收天线和频率；

103、以SAR载荷为接收系统，进行频率分析，如果卫星射频发射系统的基波干扰、谐波干扰、互调干扰、本振干扰、镜频干扰和组合干扰频率与SAR载荷接收系统频率重合，则确定与SAR载荷接收存在频率干扰的发射天线和频率；

104、建立卫星三维结构仿真模型，卫星模型包括舱外的所有结构，不包括舱内的结构和太阳翼，卫星模型材料设置为金属铝；

105、对SAR载荷大反射面天线的尺寸进行缩比，并且保证大反射面天线物理尺寸缩小N倍，其与卫星的距离在结构方向上同比缩小N倍；

106、按照步骤102和步骤103分析得到的干扰天线对和频率，进行SAR载荷天线与存在频率兼容性的天线隔离度分析；

107、取消SAR载荷反射面天线，仅保留SAR载荷天线馈源，重复步骤106；

108、对比两次隔离度分析结果，如果两次隔离度分析结果在容限之内，则SAR载荷反射面天线不会影响卫星其它天线，在辐射模型星设计时不必增加反射面天线，否则需要调整卫星天线布局方案，重复步骤104～步骤107保证反射面天线对卫星其它天线影响在3dB之内；

步骤二、针对步骤一确定的卫星布局设计方案，进行卫星的辐射模型星本体设计；