GB／T 38771-2020标准规范下载简介

GB／T 38771-2020 宇航用微波开关通用规范简介：

GB/T 38771-2020《航天用微波开关通用规范》是中国航天领域的一项技术标准，专门针对航天用微波开关的性能、设计、制造和测试提出了具体的要求。微波开关是一种能够快速、精确控制微波信号传输的电子器件，常用于航天器的通信系统、雷达系统、导航系统等，以实现信号的快速切换和控制。

该标准可能涵盖了以下内容：

1. 结构设计：规定了微波开关的尺寸、形状、材料和制造工艺，确保其在极端环境（如太空的高温、低温、真空等）下的稳定性和可靠性。

2. 性能指标：明确了微波开关的插入损耗、隔离度、切换速度、工作频率范围等性能参数的要求，以保证其在航天应用中的信号传输质量。

3. 测试方法：给出了微波开关的各项性能测试方法，如信号传输特性测试、寿命测试、环境适应性测试等。

4. 质量控制：规定了从设计、生产到测试的全过程质量控制措施，以确保产品的质量符合航天应用的高标准。

5. 安全与防护：强调了微波开关在航天器中的安全使用，包括电磁兼容性、辐射防护等方面的要求。

总的来说，GB/T 38771-2020标准的实施，对于提升我国航天用微波开关的整体技术水平，保障航天任务的顺利进行，具有重要意义。

GB／T 38771-2020 宇航用微波开关通用规范部分内容预览：

国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

范围 规范性引用文件 术语和定义 一般要求 设计要求 验证要求

包围 规范性引用文件 术语和定义 一般要求 设计要求 验证要求

GB/T 387712020

《爆炸性气体环境用电气设备 第16部分：电气装置的检查和维护（煤矿除外）GB 3836.16-2006》本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425)提出并归口。 本标准起草单位：北京航天微机电技术研究所、西安空间无线电技术研究所。 本标准主要起草人：张楚贤、群峰、文平、杨军、朱丹、田亚伟、蔡立兵、郑国龙、王文涛、姜东明、 刘洪

GB/T387712020

宇航用微波开关通用规范

本标准规定了宇航用微波开关（以下简称微波开关）设计和验证的通用要求。 本标准适用于宇航用微波开关产品的设计和验证，不适用于微波集成电路开关芯片

线圈瞬态抑制coiltransientsuppression

线圈瞬态抑制coiltransientsuppressior

按照微波信号传输方式以及开关接口形式，微波开关可分为同轴开关和波导开关，以下如无特别指 明，均适用于两种微波开关 按照结构及功能，微波开关主要由遥测遥控组件、电磁驱动组件和微波导行组件组成。遥测遥控组 件对控制指令信号进行处理，并提供反映开关状态信息的遥测信号；电磁驱动组件将驱动电信号转化为 机械力，驱动微波导行组件中可动部件实现机械动作；微波导行组件通过可动部件的机械运动，实现微 波信号在需要端口间的传输。图1为某SP 开关结构及其各部分组成的示意图。

微波开关的设计输人可包括以下内容

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微波开关的设计与验证输出应包括以下内容： a）设计策划报告； b）设计图纸、设计报告、研制总结报告、产品规范等设计文件； c）工艺规程、工艺细则、数据记录等工艺文件； d）可靠性验证报告、试验验证大纲、试验验证报告等证明文件》 供下载 e）产品使用手册

4.5设计和验证的流程

设计和验证的流程按图2进行

图2设计和验证流程图

b）电磁驱动组件方案设计：电磁驱动组件的主要功能是将电信号转化为开关机械动作，主要有差 动式极化磁路方案、螺线管方案、有限转角电机方案等。应根据电驱动参数和力学指标进行电 磁驱动组件方案设计。切换时间较短、力学环境要求严格的场合宜选择差动式极化磁路方案； 驱动电流小、电磁效率要求高的场合宜选择螺线管方案；要求结构紧凑、可驱动多路簧片的场 合宜选择有限转角电机方案。 遥测遥控组件方案设计：根据应用要求，在遥控信号前端进行防反接和续流方案设计。在遥测 方面，有磁驱动遥测方案和机械触点遥测方案，可根据电磁驱动组件方案制定遥测方案。有限 转角电机的电磁驱动组件宜选用磁驱动遥测方案，差动式极化磁路和螺线管电磁驱动组件宜 选用机械触点遥测方案。

5.2.1微波性能设计

微波性能设计要求如下： a 微波传输性能设计：通过微波导行组件结构的阻抗匹配和参数补偿，进行S参数设计，包括电压 波比、插入损耗、隔离度等参数，并采用高频电磁场仿真软件进行仿真，设计结果应有足够的余量； b）功率和抗微放电能力设计：通过微波导行组件结构和表面处理，设计微波开关的连续波功率

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抗微放电能力，在发射过程中工作的产品应保证抗低气压放电能力，通过微放电和低气压仿具 软件进行仿真，保证设计有足够的设计余量； 电磁泄漏设计：在保证排气速率的前提下，优化排气孔数量和尺寸，进行微波开关电磁泄漏参 数设计。

5.2.2驱动性能设计

驱动性能设计要求如下： 通过电磁驱动组件的吸反力匹配，进行电磁驱动参数设计，包括动作电压、工作电压、工作电流 等参数。通过电磁仿真软件仿真，驱动电性能设计参数应有一定的余量，且充分考虑温度等环 境因素的影响，保障在不同环境条件下，能满足电驱动参数指标要求。 b）通过动作行程与电磁力等参数优化，进行切换时间参数设计。 c）通过结构优化，进行其他电性能参数设计，如介质耐电压、绝缘电阻等参数

5.2.3遥测遥控性能设计

遥测遥控性能设计要求如下： a) 应满足指标要求； X b) 通过遥测电路，实现微波开关遥测功能，遥测接触电阻应满足指标要求； 电路使用的元器件应符合宇航环境应用要求[上海]厂房施工高压线防护施工方案，并符合降额要求

结构设计要求如下： a）结构设计应满足用户对微波开关外形、接口、重量等方面的要求； b 结构设计应保证零部件具有良好的工艺性； C 低频引出部分如果是焊针形式应满足可焊性和防腐蚀要求； d) 接触点应进行合理的结构设计，保障接触电阻要求的同时，满足切换寿命的要求； 内部螺纹连接应采用适当的固定防松动设计： f) 在满足产品射频泄漏、排气速率的前提下，外壳结构设计应尽可能地防止在应用和试验过程中 污染物进人，避免产品受到污染

可靠性设计应贯穿设计的全过程，包括方案设计、参数设计和结构设计。具体内容如下： a 失效模式与影响分析（FMEA）：按GB/T7826一2012的规定，在设计、验证和应用过程中，识 别微波开关失效模式和失效机理，并对失效危害性进行评估，制定落实纠正措施，尽最大可能 消除和控制产品在寿命周期内可能出现的失效模式。 b 热设计：针对微波导行组件和电磁驱动组件开展热设计，要求材料、元器件温度应处于其许用 温度范围内并且有一定的余量，且由于热效应导致的应力应在允许范围内。 C 力学设计：应对微波开关的振动、机械冲击响应进行设计，产品的共振频率、响应应力应满足要求， 防静电设计：识别开关内部静电敏感元件，进行隔离和保护，并进行良好的接地设计 e 电磁兼容设计：微波开关抗十扰能力以及对外辐射应符合电磁兼容的要求。 抗辐照电离总剂量设计：微波开关使用的原材料和元器件应可承受在轨期间的空间辐照电离 总剂量。 g 裕度设计：微波开关的参数设计中，应留有一定的裕度，以保证在制造公差、使用环境等存在 定偏差的情况下，仍可以满足应用要求

h 原材科和元 革损 不大于1%；收集到的挥发可凝物不大于0.1%；所使用的元器件应满足降额要求 1 可靠性预计：应对产品进行可靠性预计。 微波开关是微波导行组件、电磁驱动组件以及遥测遥 控组件按串联方式组成，其失效率按以下进行预计：入，二入，十入2十入：，其中，入，是微波开关失效 率，入1、入，、入，分别是微波导行组件、电磁驱动组件以及遥测遥控组件失效率。

工艺设计要求如下： a） 采用的工艺应确保实现设计的所有要素，如在现有条件下无法达到的，应重新进行方案设计 参数设计、结构设计或可靠性设计； b） 具有电连接功能的触点应使用镀金工艺； 禁止使用易挥发对人体有害的材料； d 禁止使用纯锡作为引出端和壳体的最后涂覆； e） 为保证微波开关在转运和运输中的安全，应设计专门的包装，包装图示应符合GB/T191的 要求； 电路板元器件安装及焊点应符合GB/T19247一2003的规定； 工艺设计应同时满足安全性的要求，

功能和参数验证如下： a）对照用户要求和行业标准，对微波开关全部功能和参数进行全面验证，主要包括微波传输性能 （含工作频段、电压驻波比、插人损耗、隔离度、连续波功率耐受、抗微放电脉冲功率耐受、射频 泄漏等指标）、电性能（含工作电压、动作电压、介质耐电压、绝缘电阻、接触电阻等指标）、机械 结构参数（含外形尺寸、安装尺寸、重量、表面涂覆、机械切换寿命）等。 b 功能参数验证应从应用任务剖面，对微波开关不同温度下的功能性能与实际应用的符合性进 行评估和分析，得到不同温度应力下微波开关性能变化趋势， c）不同测试条件下的性能测试主要选取对条件变化敏感的参数进行比对和分析，并绘制性能特 性曲线，以便指导用户使用。如在微波开关的动作电压、工作电流对温度条件敏感，应在最高 工作温度、最低工作温度、室温条件下进行测试 d） 验证微波开关在经过预期的切换次数磨损之后满足要求。 可设计验收试验方案，对交付产品进行功能和参数验证

对微波开关在空间环境下实现其切换功能的能力进行验证。根据空间环境应用，提出微波开关一 般应开展的环境验证试验量级。除非另有规定，所有检验在GB/T2421.1一2008规定的标准大气条件 下进行，环境洁净度应达到GB/T25915.1一2010规定的ISO8级及以上级别。实际验证以输人技术 要求为准，在输人技术要求未明确规定时，可按以下推荐环境进行验证： a 高低温循环环境适应性验证：验证微波开关在高低温循环环境下不会引起由合格判据确定的 损坏。推荐验证环境：一35℃~95℃，温变速率3℃/min~5℃/min，25.5个循环，首末半个 循环均为高温循环，并可在该试验过程中，对高低温环境下开关的动作电压、工作电流、切换时 间等关键指标进行测试验证，试验后测试开关动作电压、工作电流、切换时间、射频接触电阻、 遥测接触电阻以及插人损耗、电压驻波比、隔离度等性能指标

GB 51076-2015 电子工业防微振工程技术规范GB/T387712020

对微波开关可靠性是否达到用户应用要求进行验证，可靠性验证如下： a）极限环境试验验证：验证微波开关热、力等应力作用下可承受的应力极限值，主要包括温度（最 高、最低工作温度）、机械应力（振动、冲击）、微波载荷应力（连续波功率、微放电脉冲功率）等极 限应力环境。其中最高、最低温度应不超过开关内部元器件和原材料许用温度范围，振动和冲 击最高应力按环境验证谱密度的1.5倍，微波载荷最高应力按连续波为额定功率6dB，微放电 按额定功率10dB。极限环境试验应合理设置应力间隔、应力持续时间和应力组合优化等。 b 极限机械寿命试验验证：微波开关的寿命主要取决于磨损情况，因此一般按照切换次数进行寿 命验证；推荐进行100万次切换，并设计一定的测试间隔，测试开关在切换过程中随磨损产生 的性能退化情况。 C 电磁兼容验证：确定试验时间电磁场的场强、功率、频率等参数，验证开关在规定的十扰条件下 功能的可靠性， d）破坏性物理分析试验（DPA）：通过对微波开关进行破坏性解剖和分析，验证其设计、结构、材 料、制造工艺是否存在影响可靠性的缺陷