[发明专利]一种计算线性调频信号下微波部件微放电的方法

权利要求书

1.一种计算线性调频信号下微波部件微放电的方法，其特征在于通过下述方式实现：

对二次电子出射速度和角度的概率密度函数、线性调频信号进行离散化处理；

将放电区域等分为相互平行的薄层，进行电子入射初始化，并执行如下迭代，直至仿真时长达到预设的时长：

结合平行平板结构获得电子运动的离散轨迹，根据电子的每次运动和碰撞更新薄层的电荷，采用更新电量后的薄层电荷计算当前迭代时刻的电场分布；上述平行平板结构包括上下两个金属板，上下金属板之间为放电区域；

将上述计算的电场分布结合线性调频信号离散值的电场作为总电磁场，利用总电磁场进行电子的加速，更新当前迭代时刻前所有时刻所有出射电子的位置，并判断是否已撞击上下金属板表面，计算发生碰撞时的二次电子发射系数；

根据上述二次电子发射系数结合离散后的二次电子出射速度和角度的概率密度函数，计算当前迭代时刻所有出射电子的权重；

根据上述所有出射电子的权重，更新空间电子总数目、各个薄层的空间电子数据，完成一次迭代。

2.一种计算线性调频信号下微波部件微放电的方法，其特征在于通过下述方式实现：

对二次电子出射速度和角度的概率密度函数、线性调频信号进行离散化处理；

将放电区域等分为相互平行的薄层，进行电子入射初始化，并执行如下迭代，直至仿真时长达到预设的时长：

结合平行平板结构获得电子运动的离散轨迹，根据电子的每次运动和碰撞更新介质表面电荷和薄层的电荷，采用更新电量后的介质表面电荷和空间薄层电荷计算当前迭代时刻的电场分布；上述平行平板结构包括上下两个金属板，下金属板上放置介质，介质与上金属板之间为放电区域。

将上述计算的电场分布结合线性调频信号离散值的电场作为总电磁场，利用总电磁场进行电子的加速，更新当前迭代时刻前所有时刻所有出射电子的位置，并判断是否已撞击上金属板表面、介质表面，计算发生碰撞时的二次电子发射系数；

根据上述二次电子发射系数结合离散后的二次电子出射速度和角度的概率密度函数，计算当前迭代时刻所有出射电子的权重；

根据上述所有出射电子的权重，更新空间电子总数目、介质表面积累电荷数据和各个薄层的空间电子数据，完成一次迭代。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：仿真迭代步长Δt取初始频率对应周期的1/100到1/50。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：放电区域薄层的划分原则是：将放电区域进行n_c等分，每个薄层位于每个等分区域的中心处，等分区域的厚度不大于0.05mm。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：电子入射初始化包括

将初始电子标记为e₀，初始电子以及二次电子均表示运动状态相同的一类电子，其包含的实际电子数目称为它的权重，设置初始电子的权重w₀＝1，根据入射电子的速度和角度计算初始碰撞的二次电子发射系数σ₀；

根据下式计算t₁＝0时刻的出射的二次电子的权重。

式中下标1代表t₁时刻，2指碰撞下极板，即介质表面或下金属板表面；

进行初始化：当平行平板结构包含介质时，假设t₁＝0时刻有一个电子从介质表面出射，因此Q_surface(t₁)＝-e，出射的电子进入第n_c层的电子薄层，当平行平板结构中无介质时，假设t₁＝0时刻有一个电子从下金属表面出射，因此Q_surface(t₁)＝0，出射的电子进入第n_c层的电子薄层，

其中e表示电子电量，n_c为总的薄层数量。