Современная электроника №9/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 51 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 9 / 2024 тического заряда (ЭСЗ) неравномерны на разных орбитах. Опасность электростатического заряда Опасность ЭСЗ реальна, и вот поче- му. Заряд накапливается как на поверхности КА, так и внутри, в зави- симости от энергетики заряженных частиц. Разделяют внутреннее нако- пление (IESD) и внешнее накопление заряда (ESD). Причём имеет значение глубина проникновения заряженных частиц в РЭА. Причины появления электростатики повышенного уров- ня в КА связаны с неравномерностью накопления зарядов, с окружающей корпус КА плазмой, облучением, соб- ственной ионизацией, когда основная опасность – электростатические про- бои (разряды), а объект накопления заряда – поверхность и внутренности КА. Эту проблематику можно смягчить оптимальным дизайном КА и разме- щением РЭА в модулях. Электростатические разряды могут проявляться на платах РЭА, между корпусом и платой, корпусом и кабе- лем, между корпусом КА и космиче- ским пространством. От электроста- тических разрядов предусмотрено несколько вариантов защиты, при- чём лучший – комплексный. Прежде всего, это обоснованный расчёт орби- ты, экранирование КА, «заземление» на одну шину элементов, экраниро- вание и заземление кабельной сети, отказ от типовых диэлектриков в кон- струкции, защита разъёмов и элемен- тов РЭА – микросхем. На больших КА с телекоммуникационными функци- ями появлению ЭСЗ вблизи от источ- ника излучения способствуют все- направленные УКВ-передатчики (мощностью более 10 Вт) и в целом всенаправленные передатчики ВЧ, СВЧ-передатчики и генераторы мощ- ностью свыше 10 кВт. При этом УКВ- передатчик и СВЧ-генератор с сопоста- вимой мощностью 2 Вт (к примеру) неодинаково влияют на бортовую РЭА: приёмники ГНСС и МЕМS-датчики. Кроме того, для предупреждения и локализации проблемы для РЭА в кос- мосе необходим постоянный контроль перепада температур, надёжная фик- сация радиоэлементов и микросхем. Для повышения отказоустойчиво- сти РЭА применяют корпусирование, закрепление (улучшенную фикса- цию), лакирование плат. Также при- меняют стандартную схему защиты от импульсных помех, развязку по ВЧ. Необходимо отталкиваться от усло- вий эксплуатации и назначения КА, иначе называемых внешними воз- действующими факторами (ВВФ). При создании РЭА для КА стойкость к ВВФ подтверждается анализом и испыта- ниями. Среди ВВФ: радиационные и тепловые воздействия, вакуум или «отсутствие среды», электростатиче- ские разряды (ЭСР) или факторы элек- тризации, а также электромагнитная совместимость (ЭМС). На рис. 8 пред- ставлена иллюстрация проникающей способности радиации относительно разных материалов. Для внешних поверхностей КА в качестве факторов риска добавляются микрометеоритные воздействия (осо- бенно актуально для оптики) и про- чие факторы. На рис. 9 представлены иллюстрации поражения статическим электричеством солнечных модулей для КА. Особенности конструкций РЭА для космоса Система радиосвязи КА предпола- гает управляющий и дистанционный каналы. К первому относится диапа- зон УКВ, S, L в формате двусторонней связи, всенаправленная антенна и условно невысокая скорость переда- чи данных. Информационный канал организуется в диапазонах X, S в фор- мате односторонней связи с направ- ленными антеннами и обеспечением высокой скорости передачи данных. На рис. 10 представлен КА SES-10 в сбо- рочном цехе. На рис. 11 представлен вид на модуль электронного контроллера КА SES-10. Несущие конструкции (корпус КА) и каркасы солнечных батарей Разработка и изготовление непод- вижных несущих конструкций и трансформируемых каркасов сол- нечных батарей с удельной массой до 0,5 кг/м², включая узлы раскры- Рис. 8. Условная проникающая способность радиации разного излучения через разные материалы Рис. 9. Примеры поражения солнечных модулей разрядом статического электричества в космосе Рис. 10. Спутник SES-10 в сборочном цехе Альфа Бумага Плексиглас Свинец Бета Гамма