射电天文研究组知识库

本发明公开了一种用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其针对100KHz‑20MHz的低频太阳射电信号进行观测，其包括三个电场传感器、三套模拟接收机、数据采集处理模块、时频模块、电源模块、存储模块；三个电场传感器分别与三套模拟接收机连接，三套模拟接收机、时频模块分别与数据采集处理模块连接，数据采集处理模块与存储模块连接，数据采集处理模块、三套模拟接收机分别与电源模块连接；本发明系统可以判断日冕抛射物质的运动情况，可以对未来的空间天气事件进行预测、预判。

1.一种用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于：针对100KHz-20MHz的低频太阳射电信号进行观测，其包括三个电场传感器、三套模拟接收机、数据采集处理模块、时频模块、电源模块、存储模块；三个电场传感器分别与三套模拟接收机连接，三套模拟接收机、时频模块分别与数据采集处理模块连接，数据采集处理模块与存储模块连接，数据采集处理模块、三套模拟接收机分别与电源模块连接。

2.根据权利要求1所述的用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于：电场传感器为低损耗金属杆，长度为5米以上，三个电场传感器通过支架呈X、Y、Z三正交分布状态设置在卫星上，其中X方向为朝向太阳方向，Y轴为平行于太阳方向，Z轴垂直于X轴、Y轴构成的平面，即形成的三维空间朝向太阳，用于测量X、Y、Z方向上的电场强度EX、EY、EZ。

3.根据权利要求1所述的用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于：模拟接收机由低噪声放大器模块、模拟高通滤波器、二级放大器、模拟低通滤波器依次连接组成；其中低噪声放大器

模块噪声小于放大增益不小于30dB，模拟高通滤波器的通带＞80kHz，模拟低通滤波器的通带＜50MHz，二级放大器增益不小于30dB，低噪声放大器模块与电场传感器连接，模拟低通滤波器与数据采集处理模块连接。

4.根据权利要求3所述的用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于：数据采集处理模块由3个高速模数转换器、FPGA信号处理核心芯片、信号发送单元依次连接组成，模拟低通滤波器与高速模数转换器连接；高速模数转换器的采样率不应低于80Msps，采用量化位数为10bit以上高速模数转换器芯片。

5.根据权利要求4所述的用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于：时频模块包括星载高精度时钟和时钟驱动芯片，星载高精度时钟和时钟驱动芯片连接，时钟驱动芯片分别与高速模数转换器、FPGA信号处理核心芯片连接；

所述星载高精度时钟输出1pps信号经时钟驱动芯片放大，作为高速模数转换器采集和FPGA信号处理核心芯片信号处理的同步信号，同时星载高精度时钟输出的5MHz或者10MHz标准信号经时钟驱动芯片内部放大锁相环倍频到高速模数转换器采集和FPGA信号处理核心芯片工作所需要的频率，作为高速模数转换器、FPGA信号处理核心芯片的时钟驱动信号。

6.根据权利要求3或5所述的用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于：电源模块由大功率DC-DC模块和低噪声LDO模块组成，其中大功率DC-DC模块分别与二级放大器、高速模数转换器、FPGA信号处理核心芯片、低噪声LDO模块、存储模块连接并供电；低噪声LDO模块与低噪声放大器模块连接并供电。

7.根据权利要求6所述的用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于：三个电场传感器、低噪声放大器模块、模拟高通滤波器、低噪声LDO模块设置在卫星舱外部，且低噪声放大器模块、模拟高通滤波器、低噪声LDO模块设置在舱外独立的屏蔽仓内；本系统其余组件放置于卫星舱内部。

8.根据权利要求4所述的用于星载的甚低频太阳射电观测系统，其特征在于，FPGA信号处理核心芯片还包括：

角度计算模块，将三个电场传感器输出端产生的功率，两两比值确定来波方向，并将计算数据通过信号发送单元传回地面中心。