1.3　微放电检测研究进展

随着计算机技术的发展，目前对微放电的研究可以利用计算机对放电过程进行模拟，使得人们对微放电的认识更加直观。欧洲航天局（European Space Agency，ESA，又称欧空局）通过试验建立了金属平板结构、矩形波导结构、圆波导结构、方同轴传输线等微波传输线的微放电敏感曲线，开发了微放电仿真软件——微放电计算器（Multipactor Calculator）；由中国空间技术研究院西安分院联合国内相关高校研究开发了微放电仿真与分析平台，实现了电磁-粒子联合微放电过程的数值模拟，建立了同轴结构二次电子非线性动力学理论模型和微放电敏感区域统计模型，搭建了二次电子发射特性研究平台，实现了对典型微波部件的微放电数值模拟，如同轴结构微放电敏感区域统计模型。

对微放电的研究，初期主要集中在一些平板类电极和传输线上，如电子开关的分析应用、矩形波导微放电阈值分析等。近些年随着空间技术的发展，航天器微波部件放电的可能性增加，空间系统上的一些重要微波部件（如谐振腔、微波窗、空间耦合器和放大器等）的微放电成为研究的热点。康奈尔大学的R.L.Geng等人研究了超导腔与波导中的微放电，总结了超导腔中微放电的基本理论，并研究了微放电的抑制。国内对微放电的研究日趋活跃，且研究的内容主要集中在以下五个方面：

（1）双金属导体表面间的微放电。

（2）介质加载微波部件的微放电。

（3）微放电数值模拟方法研究。

（4）二次电子发射系数测量与发射模型研究。

（5）多载波微放电分析与检测的研究。

目前，对微放电产生机理的研究已经很多，但由于微放电过程本身有许多影响因素，对实际的部件或系统的微放电研究，还需要进行检测。国内外对微放电检测方法的研究已经有了几种相对成熟的检测方法，如调零检测法、前后向功率检测法、谐波检测法、近载波噪声检测法、调幅检测法等。但随着微波部件结构的不断复杂，使用功率的不断提高，以及工作频率的提高等对微放电检测方法提出了新的要求。

随着空间站、低轨互联网卫星、北斗导航卫星的升级、深空探测等工程的逐步开展及相应预研技术的研究，微波载荷系统工作频段已逐步向K、Ka、Q、V、毫米波甚至THz频段扩展。高频段毫米波载荷系统仍将面临微放电效应的威胁，微放电检测技术、系统产品仍需面向未来的试验测试保障需求，不断进行覆盖频段的扩展及检测方法的优化。

近年来，国内在微放电检测技术与设备研制方面均取得了一定的进展，中国空间技术研究院西安分院设计并建立了多载波微放电测试系统；国内相关厂商设计并研发了基于紫外光的微放电检测种子电子源和自动调零检测设备，为微放电检测理论研究与工程实践的进一步发展提供了支撑。