圖1 微放電效應(yīng)檢測系統(tǒng)實物圖

微放電效應(yīng)，又稱二次電子倍增效應(yīng)，是在真空條件下，發(fā)生在大功率微波器部件內(nèi)部的射頻擊穿現(xiàn)象。微放電效應(yīng)一旦發(fā)生，會造成微波系統(tǒng)增益下降、信號噪聲增大、傳輸性能變壞，進(jìn)而使得系統(tǒng)無法正常工作，嚴(yán)重時會造成航天裝備損壞。隨著航天器部件頻段擴(kuò)展，微放電效應(yīng)發(fā)生的機(jī)率隨之增大。如何判斷器部件的入軌符合性，成為微波器部件研制、生產(chǎn)單位持續(xù)關(guān)注的痛點問題。

為保證宇航級產(chǎn)品在軌安全運行，思儀科技自主研發(fā)了微放電效應(yīng)檢測系統(tǒng)（圖1）。該系統(tǒng)通過在地面模擬真空環(huán)境，對宇航級器部件進(jìn)行全面檢測評估，是高效率、高安全性、高性價比的成熟國產(chǎn)化產(chǎn)品。目前，系統(tǒng)可實現(xiàn)頂?shù)坠β士烧{(diào)脈沖激勵輸出，雙路信號深度自動調(diào)零，具備多維狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測、異常情況預(yù)警等優(yōu)點，是技術(shù)人員進(jìn)行試驗檢測的利器。

微放電效應(yīng)檢測系統(tǒng)可通過主控平臺，對系統(tǒng)內(nèi)部大功率微波信號產(chǎn)生與檢測儀器、大功率微波信號傳輸鏈路及分離裝置、真空微放電環(huán)境模擬裝置等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。思儀科技技術(shù)團(tuán)隊先后突破了頂?shù)坠β士烧{(diào)的脈沖調(diào)制、雙通道深度自動調(diào)零等關(guān)鍵技術(shù)，解決了微放電效應(yīng)檢測所必須的脈沖調(diào)制信號、通道幅度及相位精密調(diào)節(jié)等技術(shù)難題。

系統(tǒng)內(nèi)的核心自研整機(jī)脈沖調(diào)制調(diào)零裝置可有效解決上述難題，該裝置可產(chǎn)生頂?shù)坠β时戎悼烧{(diào)的脈沖調(diào)制信號（圖2），調(diào)制頻率范圍100MHz-50GHz，頂?shù)坠β时戎?dB～20dB，脈沖寬度1us～10ms，幅度變化靈敏度達(dá)0.01dB，相位變化靈敏度達(dá)0.01°，調(diào)零深度≤-70dBm，具備極高的微放電檢測靈敏度。系統(tǒng)調(diào)零頻譜及放電瞬間頻譜如圖3所示。

圖2 脈沖調(diào)制器生成頂?shù)卓烧{(diào)脈沖信號

圖3 微放電檢測系統(tǒng)調(diào)零頻譜及放電瞬間頻譜

思儀科技微放電效應(yīng)檢測系統(tǒng)覆蓋頻率范圍廣、覆蓋被測件種類多、檢測靈敏度高，已成功為多家宇航級微波器部件研制、生產(chǎn)單位提供測試保障服務(wù)。目前，微放電效應(yīng)檢測系統(tǒng)已通過資質(zhì)認(rèn)證評審，綜合性能指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。思儀科技將繼續(xù)貼近用戶需求，踐行使命責(zé)任，持續(xù)推進(jìn)微放電效應(yīng)檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，為我國宇航事業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。