图1 微放电效应检测系统实物图
微放电效应,又称二次电子倍增效应,是在真空条件下,发生在大功率微波器部件内部的射频击穿现象。微放电效应一旦发生,会造成微波系统增益下降、信号噪声增大、传输性能变坏,进而使得系统无法正常工作,严重时会造成航天装备损坏。随着航天器部件频段扩展,微放电效应发生的机率随之增大。如何判断器部件的入轨符合性,成为微波器部件研制、生产单位持续关注的痛点问题。
为保证宇航级产品在轨安全运行,思仪科技自主研发了微放电效应检测系统(图1)。该系统通过在地面模拟真空环境,对宇航级器部件进行全面检测评估,是高效率、高安全性、高性价比的成熟国产化产品。目前,系统可实现顶底功率可调脉冲激励输出,双路信号深度自动调零,具备多维状态参数监测、异常情况预警等优点,是技术人员进行试验检测的利器。
微放电效应检测系统可通过主控平台,对系统内部大功率微波信号产生与检测仪器、大功率微波信号传输链路及分离装置、真空微放电环境模拟装置等设备进行远程控制。思仪科技技术团队先后突破了顶底功率可调的脉冲调制、双通道深度自动调零等关键技术,解决了微放电效应检测所必须的脉冲调制信号、通道幅度及相位精密调节等技术难题。
系统内的核心自研整机脉冲调制调零装置可有效解决上述难题,该装置可产生顶底功率比值可调的脉冲调制信号(图2),调制频率范围100MHz-50GHz,顶底功率比值0dB~20dB,脉冲宽度1us~10ms,幅度变化灵敏度达0.01dB,相位变化灵敏度达0.01°,调零深度≤-70dBm,具备极高的微放电检测灵敏度。系统调零频谱及放电瞬间频谱如图3所示。
图2 脉冲调制器生成顶底可调脉冲信号
图3 微放电检测系统调零频谱及放电瞬间频谱
思仪科技微放电效应检测系统覆盖频率范围广、覆盖被测件种类多、检测灵敏度高,已成功为多家宇航级微波器部件研制、生产单位提供测试保障服务。目前,微放电效应检测系统已通过资质认证评审,综合性能指标达到国内领先水平。思仪科技将继续贴近用户需求,践行使命责任,持续推进微放电效应检测系统的应用,为我国宇航事业的发展做出更大贡献。