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射电望远镜天线主反射面主动调整系统的电磁兼容设计

作　者: 张锦锋
导　师: 金惠良
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 射电望远镜 主动调整系统 电磁兼容性 电磁干扰
分类号: TH743
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


天线主反射面主动调整系统作为上海65米射电望远镜项目的重要组成部分,在设计开发过程中需要综合考虑性能、可靠性和其对射电望远镜自身可能产生的影响,即电磁兼容性考虑。然而作为一个完整而复杂的系统,射电望远镜主反射面主动调整系统在设计研制中存在诸多需要考虑的问题,如主动调整系统中电磁干扰的产生原理,电磁干扰的几种主要模式,电磁干扰的传播耦合途径等。本文结合上海65米射电望远镜主反射面主动调整系统的具体设计实践,着重对主动调整系统的电磁干扰产生原因及抑制方法进行了细致深入的研究。本文首先从上海65米射电望远镜的工程应用入手,确立了主动调整系统的电磁兼容性需要达到的指标;接着分析主动调整系统自身的结构和产生电磁干扰的主要因素,及所存在电磁干扰的主要传播途径。针对存在的干扰源和传播途径设计的改善电磁兼容性的方法,详细研究了天线主反射面主动调整系统中所使用的滤波、改善控制箱内布线、接地及屏蔽技术的应用方法。文章介绍了电磁干扰理论预测的主要算法,及电磁兼容性的设计方法,最后用实验结果分析验证了应用于主动调整系统中的改善电磁兼容性措施的有效性。目前,设计开发的主动调整系统达到了GB/T17626.4级要求,通过验收运用安装于上海65米射电望远镜上,表明系统的电磁兼容性已满足设计目标。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-12
  1.1 课题来源及意义  7-8
    1.1.1 课题来源  7
    1.1.2 课题研究意义求  7-8
  1.2 研究现状  8-10
    1.2.1 电磁兼容的研究  8-10
    1.2.2 应用于射电望远镜控制系统的电磁兼容性研究  10
  1.3 论文的主要研究内容  10-12
第二章 主动调整系统电磁兼容性的重要性要求  12-24
  2.1 上海65 米射电望远镜工程应用及主动调整系统  12-19
    2.1.1 上海65 米射电望远镜的工程应用  12-16
    2.1.2 主动调整系统对天线接收效率的影响  16-17
    2.1.3 上海65 米射电望远镜接收天体射电辐射的频段  17-19
  2.2 主动调整系统自身需要良好的电磁兼容性能  19-23
    2.2.1 通信控制与供电的拓扑结构系统复杂  19-22
    2.2.2 所处室外电磁环境的影响  22-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章 主动调整系统的电磁干扰分析  24-31
  3.1 主动调整系统电磁干扰产生源  24-26
    3.1.1 开关电源的高频工作  24-26
  3.2 主动调整系统内的电磁干扰耦合途径  26-30
    3.2.1 导线间的传导耦合  26-27
    3.2.2 导线间的高频耦合  27-29
    3.2.3 线路间的辐射耦合  29-30
  3.3 本章小结  30-31
第四章 改善主动调整系统电磁兼容性方法  31-59
  4.1 屏蔽技术在系统中的应用  31-44
    4.1.1 不同辐射干扰的屏蔽原理  31-36
    4.1.2 屏蔽材料的选择  36-39
    4.1.3 主动面系统中的屏蔽应用  39-44
  4.2 接地技术在系统中的应用  44-53
    4.2.1 接地系统中的地线干扰  44-49
    4.2.2 接地方式的选择  49-53
  4.3 滤波技术在系统中的应用  53-57
    4.3.1 电源EMI 滤波器的基本特性  53-55
    4.3.2 主动调整系统的滤波器  55-57
  4.4 其它电磁屏蔽措施的应用  57-58
    4.4.1 加入扼流圈  57-58
  4.5 本章小结  58-59
第五章 电磁干扰理论预测及电磁兼容性测试结果  59-86
  5.1 解析解法  59-64
    5.1.1 基本偶极子及阵列  59-64
  5.2 近似解法  64-72
    5.2.1 有限元法  64-66
    5.2.2 矩量法  66-67
    5.2.3 几何绕射理论  67-72
  5.3 电磁兼容测试结果  72-84
    5.3.1 浪涌冲击干扰试验总结  72-74
    5.3.2 电磁兼容性实验报告分析  74-84
  5.4 本章小结  84-86
第六章 结论与展望  86-88
  6.1 总结  86
  6.2 研究展望  86-88
参考文献  88-90
致谢  90-91
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  91-93

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 光学仪器 > 望远镜
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