前言

前言

发展天基网络与地基网络深度融合为重要特征的天地一体化信息网络,实现覆盖全球的天、空、地、海多维立体通信服务,对于提升我国综合国力、保障国家安全具有重要的战略意义。空间信息网络低成本、高竞争力的发展要求,推动高通量卫星成为空间通信发展的热点,作为信息传输与转发关键途径的星载大功率微波系统,亟需向高功率、轻量化与小型化的方向发展。介质填充微波器件能够实现电场的有效集中,有助于推动微波器件的轻量化、小型化,这将同时导致器件工作状态下的电场密度急剧加大。随着卫星通信技术的持续快速发展,通信系统及微波器件将面临更加严峻的微放电风险。针对星载磁性介质微波部件和金属微波部件的表面处理,是提高微放电阈值、发展超大功率的微波新技术,也是提升我国航天器载荷能力的关键技术之一。关于航天器金属微波部件微放电研究与传统抑制技术已有著作问世,而目前尚无专门针对星载磁性器件微放电研究及基于纳米材料与技术的微放电抑制研究专著。

本书对近年来星载大功率磁性器件微放电抑制技术及其应用的阶段性成果和最新进展进行了系统梳理和总结,以星载介质器件为研究对象,围绕微放电基础理论、磁性介质二次电子发射特性研究、微放电抑制传统表面处理技术、石墨烯镀膜二次电子发射抑制研究、原子层沉积技术在微放电抑制中的应用、星载大功率磁性器件和新型铁氧体环行器设计及微放电抑制技术应用等方面进行了详细介绍,系统阐述了星载大功率磁性器件微放电抑制等相关研究内容和进展。本书内容属于空间电子信息领域,主要面向从事(或即将从事)空间有效载荷大功率新技术研究的工程技术人员,以及相关高校、科研院所从事大功率微波技术领域的教师、研究生和专业科研人员。

本书由李韵、谢贵柏、李军、李斌、李小军、袁方共同完成。全书共分为8章,其中第1~3章由李韵、李斌撰写,第4~6章由谢贵柏、李小军撰写,第7、8章由李韵撰写。李韵、谢贵柏负责全书内容的架构设计,李韵、李军、袁方完成全书的统稿。

本书的研究工作得到国家自然科学基金项目(编号:12175176、61701394)、国家高层次人才特殊支持计划、陕西省特殊支持计划青年拔尖人才项目、中国航天科技集团有限公司青年拔尖人才项目、中国航天科技集团有限公司自主创新基金、中国空间技术研究院杰出青年基金项目和空间微波技术重点实验室稳定支持基金的资助。人民科学家叶培建院士在百忙之中为本书撰写了序言,并提出了许多宝贵意见;中国空间技术研究院西安分院孙勤奋研究员、崔万照研究员、胡天存、王新波、张娜、王瑞、白春江、魏焕、陈翔、白鹤等为本书的相关研究工作提供了微放电机理和测试方面的专业支持,封国宝、杨晶、苗光辉、王琪、何鋆等提供了二次电子发射与表面特性测试方面的专业支持;贺永宁教授、叶鸣副教授、王丹副教授、茅张松博士等为本书提出了建设性意见。在此,一并表示感谢!

本书以笔者的视角对目前的星载大功率磁性器件微放电抑制技术进行了总结与展望,在相关研究方面后续还将开展大量深入、系统的工作。受限于笔者的水平,书中难免有不足、疏漏之处,恳请广大专家和读者批评指正。

李 韵

2022年4月于西安