[发明专利]一种确定微波部件多载波微放电最坏状态的方法

说明书

一种确定微波部件多载波微放电最坏状态的方法，首先通过在待分析微波部件容易放电的敏感部位放置电子，将电子等效为等离子体，通过等离子体频率确定其等效介电常数，通过电磁仿真或者解析计算获得端口反射系数可检测变化量对应的电子密度；其次采用全局优化算法，以初始相位组合的向量为优化变量，获得不同相位组合多载波信号时电子数目随时间的变化曲线，采用相邻两个包络周期电子数目的相对值和单个包络周期内微放电电子密度为判据，获得每种相位的微放电阈值，通过全局优化算法的种群调整获得能够以最小单路功率激励微放电的相位组合，即多载波微放电最坏状态。

技术领域

本发明涉及一种确定微波部件多载波微放电最坏状态的方法，属于微波部件微放电领域。

背景技术

目前大多数卫星都工作在多载波模式，通信卫星收发系统双工器的滤波器是信号传输的公共通道，并且处于高谐振状态，存在多载波信号激励下微放电的分析与设计问题。

多载波微放电分析不同于单载波情形最重要的区别在于，激励信号的幅度是随着初始相位的不同随时间快速变化的。空间微波部件多载波微放电分析需要确定能够以最小单路功率激励微放电的初始相位分布，即多载波微放电最坏状态。为了确定最坏状态需要获得多载波信号条件下电子数目随时间的波动曲线，同时需要基于电子数目来判断放电，通过全局优化算法获得最坏状态。

但目前在进行多载波微放电判断时只采用了相邻两个包络周期间电子数目的相对变化来进行判断，而忽略了绝对电子数目对应的电子密度对射频信号反射特性的影响。因此需要同时考虑包络周期间累积放电和包络周期内放电两种放电形式来进行最坏状态的分析。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种确定微波部件多载波微放电最坏状态的方法，能够在同时考虑包络周期间累积放电和包络周期内放电时确定多载波微放电最坏状态。

本发明的技术解决方案是：一种确定微波部件多载波微放电最坏状态的方法，步骤如下：(1)令多载波合成信号为其中fi为载波频率，为载波相位，Vi为载波幅值，n为载波路数；t为仿真时间，0≤t≤Ts；Ts＝M*T为预设的仿真时长，T是合成信号的包络周期，为相邻载波频率间隔最小值的倒数，M为调整系数；同时确定部件表面的二次电子发射特性；

(2)对待分析的微波部件，记最容易发生微放电的敏感部位体积为Volum立方毫米，敏感部位在电磁波传播方向长度为LL毫米，在敏感部位放置均匀分布的电子，电子数目的总数为Num，电子密度记为Ns＝Num/Volum，等效介电常数为εeff(ω)，ω为角频率，确定随电子数目变化而变化的部件入射端口反射系数R(ω)，记入射端口反射系数变化ΔR(ω)dB时对应的电子密度为Ns0；