НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ

Мультипактор в радиоэлектронной аппаратуре спутниковых сегментов систем связи

Белов Д.А., Гертель С.Н., Кочемасов В.Н., Строганова Е.П.

Рассмотрен эффект мультипактора - разряда резонансного типа, возникающего в условиях пониженного давления и при высоких мощностях в бортовой аппаратуре космического назначения. Мультипактор приводит к нарушению нормальной работы радиоэлектронной аппаратуры, искажениям или прерываниям радиосигнала, а также зачастую является причиной критического отказа аппаратуры вплоть до полной потери функций бортовой системы. Увеличение степени интеграции аппаратуры, переход к новым материалам, расширение частотного диапазона, и, особенно, увеличение мощности передаваемого спутниковой системой сигнала на фоне борьбы за снижение габаритно-массовых характеристик приводит к возрастанию влияния эффекта мультипактора на качество функционирования и надежность бортовой аппаратуры.

Показано, что возникновение мультипактора характерно для высокочастотных резонаторов, вакуумных усилительных приборов, микрополосковых линий и коаксиальных элементов. При этом появление мультипактора приводит к нагреву компонентов, деградации СВЧ мощности, резкому увеличению шумов в выходном сигнале, появлению отражений в компонентах или ухудшению их свойств и выгоранию. Все это может привести как к ухудшению качества функционирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры, так и к отказу работы системы.

Проанализированы физические механизмы возникновения мультипактора в зависимости от среды возникновения (одноповерхностный и двуповерхностный мультипактор на металле и диэлектрике). Проведен анализ и приведены примеры возникновения мультипактора в полосковых и коаксиальных компонентах спутниковой радиоэлектронной аппаратуры, даны рекомендации по выбору компонентов, способных держать высокую СВЧ мощность без появления мультипактора.

Проведен обзор существующих расчетных методов моделирования мультипактора. Приведены результаты натурного моделирования мультипактора в бортовом передатчике, рекомендован и проверен экспериментально дополнительный запас по уровню мощности на эффект мультипактора.

Сделан вывод о настоятельной необходимости исследований и тестирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры перед запуском в эксплуатацию по эффекту мультипактора.

Тематика публикуемых статей по номенклатуре специальностей

2.2.15  Системы, сети и устройства телекоммуникаций (технические науки)

2.3.1  Системный анализ, управление и обработка информации (технические науки)

2.3.5 Математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютерных сетей (технические науки)

2.3.6 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность (технические науки)

2.5.13 Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов (технические науки)

2.5.16 Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов (технические науки)

Редакционная коллегия

Бобровский В.И.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Борисов В.В.
(д.т.н., профессор, Действительный член Академии военных наук РФ, профессор кафедры вычислительной техники МЭИ)

Будко П.А.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Будников С.А.
(д.т.н., доцент, действительный член Академии информатизации
образования, начальник кафедры автоматизированных
систем управления ВУНЦ ВВС "ВВА")

Верхова Г.В.
(д.т.н., профессор, заведующая кафедрой автоматизации
предприятий связи СПб ГУТ им. профессора М.А.Бонч-Бруевича)

Гончаревский В.С.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники
РФ, профессор кафедры технологий и средств технического
обеспечения и эксплуатации автоматизированных систем
управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Комашинский В.И.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры обработки и передачи
дискретных сообщений СПб ГУТ им. профессора
М.А.Бонч-Бруевича)

Кирпанев А.В.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО «НПП «РАДАР ММС»)

Курносов В.И.
(д.т.н., профессор, академик Арктической академии наук,
академик Международной академии информатизации,
академик Международной академии обороны, безопасности
и правопорядка, член-корреспондент РАЕН, главный научный
сотрудник ОАО "НИИ "Рубин")

Мануйлов Ю.С.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления космических комплексов ВКА имени
А.Ф.Можайского)

Морозов А.В.
(д.т.н., профессор, действительный член Академии военных наук РФ, начальник кафедры автоматизированных систем боевого управления ВА ВПВО ВС РФ)

Мошак Н.Н.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Пророк В.Я.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Семенов С.С.
(д.т.н., доцент, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Синицын Е.А.
(д.т.н., профессор, начальник НИО ОАО "ВНИИРА")

Шатраков Ю.Г.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, ученый
секретарь ОАО "ВНИИРА")