마이크로웨이브 음극을 이용한 소형 인공위성의 홀 추력기용 음극전원 개발

Q: 이 논문에서 정의한 음극전원이란 무엇인가?

음극전원은 홀 추력기의 안정적인 동작을 위해 필수적인 전원공급기로, 양극전류의 변화에 따라 음극전류를 비례하여 제어한다. 특히 음극의 안정성을 위해 음극전류가 양극전류보다 약 0.03A 이내에서 더 많이 흐르도록 세부 조정되어, 플라즈마 방전을 안정적으로 유지하고 가속된 이온을 중화시키는 역할을 한다.

Q: 홀 추력기 음극전원의 전류 제어 루프 개선이 성능에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, 전류 제어 루프 개선 후 음극전류가 양극전류의 변화에 광범위하게 선형적으로 추종하는 것을 확인하였다. 이는 음극전류가 양극전류보다 약 0.03A 이내에서 더 많이 공급되도록 세부 조정되어, 추력기의 안정적인 동작과 마이크로웨이브 음극의 보호에 기여한다.

강석현; 추원교; 최준구; 정연황; 김연호; 강성민; 쿠니나카 히토시; 차한주

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저자정보: 강석현 (Satrec Initiative) 추원교 (Satrec Initiative) 최준구 (Satrec Initiative) 정연황 (Satrec Initiative) 김연호 (Satrec Initiative) 강성민 (InLC Technology) 쿠니나카 히토시 (Japan Aerospace Exploration Agency) 차한주 (Chung-nam University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第42卷第11號

발행연도: 2014.11

수록면: 974 - 980 (7page)

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소형 인공위성에 적용하기 위해 홀 추력기의 음극 전원공급기가 개발되었다. 이 전기추력기에는 마이크로웨이브 음극을 적용하였고 음극전원은 안정적인 동작을 위해서 필수적이다. 유량을 조절함에 따라 양극전류는 변하게 되고 이때 음극전류는 양극전류에 비례하여 제어되어야 한다. 그래서 양극전류에 비례하여 음극전류를 공급하도록 음극전원을 설계하였다. 또한 음극전원은 음극의 안정성을 위해 음극전류가 약 0.03A 이내에서 양극전류보다 더 흐르도록 세부 조정되었다. 음극전원에 대한 기능시험은 양극과 음극을 등가적인 부하로 구성하여 수행되었다. 안정적인 추력기 동작을 확인하기 위해서 진공 챔버에서 검증되었고 발사 이후에 우주환경에서도 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

#Cathode Power(음극전원) #Microwave Cathode(마이크로웨이브 음극) #Hall Thruster(홀 추력기) #Small Satellite(소형 인공위성)

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