系统级无源互调抑制技术的方案介绍

在解决系统级PIM 问题的基础上，2008 年美国Space Systems/Loral 公司在总结多年成功解决各种PIM 问题经验的基础上，并结合计算电磁学仿真工具提出了一套通信卫星抗PIM 的系统设计方法。该方法主要分为以下4 个阶段：

（1）对PIM 产物的分析定义阶段。在此阶段，应进行有效载荷耦合的详细分析、散射分析、面电流分析、有效载荷的敏感性分析，如图6－41 所示。这些分析、计算工作既为下一阶段的风险评估做准备，也为以后的PIM 测试提供必要的输入条件。

图6-41　天线表面电流密度分析（书后附彩插）

（2）风险评估阶段。考虑卫星平台和有效载荷的具体情况来建立PIM 风险等级模型，确定关键事件，制定关键零部件表，如表6－2 所示。

（3）设计和规划抑制策略阶段。建立抑制PIM 产物的基本原则，重点放在消除PIM 源，而不是考核在设计、加工和组装过程中PIM 测试的功率电平是否适当。

（4）试验测试阶段。对组装和总装的产品进行试验测试，评价其是否需要进行设计修改和加工，以确定补救措施和验证设计裕度。该方法的最大优点是避免在PIM 问题出现时通过被动方式来加以抑制，而在航天器载荷设计之初就对可能存在的PIM 源进行综合考虑，优化航天器载荷总体布局，从而减弱PIM 的影响。

目前，该方法已经成功解决了Intelsat VIIA、Optus C1、XTAR、SPAINSAT等卫星的PIM 问题。其中，Optus C1 卫星有4 套载荷，分别工作在UHF、X、Ku、Ka 频段，Optus C1 卫星4 套载荷之间的PIM 风险如图6－42 所示，Optus C1 卫星Ku 频段子系统的PIM 分析如图6－43 所示。(www.xing528.com)

表6-2　关键零部件PIM 风险等级

图6-42　Optus C1 卫星PIM 风险

图6-43　Optus C1 卫星Ku 频段子系统PIM 分析（书后附彩插）

此外，还提出了系统级PIM 测试方法，以Optus C1 为例，测试系统具有验证四副载荷PIM 性能的发射和接收功能。测试系统可以直接测量G/T 的降低，从而评估PIM 性能，测试框图如图6－44 所示。

图6-44　OPTUS C1 载荷系统PIM 测试框图