4.3.1　微放电引起谐波分量

4.3.1　微放电引起谐波分量

微放电过程中会引起信号谐波分量，这种变化是非线性的。NASA运用图4-6所示的试验测试微放电引起的谐波分量的变化，开有小孔的矩形罩的盒子作为施加微放电电极的接地端，在两个平行的金属板间加100 MHz、3W的发射功率用于激发微放电。将一个经过隔离的电流收集器放入平行的金属板间，用于收集微放电时电流的变化值。设施的外围，用一个双通道示波器的一个通道观测电流收集器收集的微放电时电流的变化，另一个通道监测极板间所加的原始信号电流。微放电试验在10-5 Pa的真空罐中开展。

图4-6　谐波测试试验框图

根据微放电过程中对信号的非线性影响，假设极板间所加的信号是电压幅度为A、角频率为ω的正弦信号：

假设信号通过产生微放电部件的电流电压关系如下：

将式（4-1）代入式（4-2），去除直流分量，得到谐波分量的表达式如下：

通过测量可以得到谐波分量的幅度值，运用式（4-3）可以计算得到系数a1，a2，a3，进而得到部件微放电过程中的主要谐波分量值。

通过分析和测试的数值可以得到测试的信号表达式：

图4-7　微放电前后信号及谐波的典型波形

由此得到如图4-7所示的信号波形变化。更高阶次的谐波测试受到试验条件的限制，测试的不确定度限制了分析三次以上的谐波分量。试验结果表明，微放电的非线性影响使信号产生了谐波分量。运用试验测试这些谐波分量的幅度值，同时也为计算交调信号的幅度值提供了一种可能的方法。

从以上的试验和分析中可以看出，部件的微放电非线性作用会引起信号谐波分量产生。这种影响类似于通信系统中非线性对信号的影响。因此，对于大多数的发射和接收系统，设计中将会避免接收频率位于发射频率的谐波分量附近，避免造成信号之间的干扰。