翟永贵 王瑞2) 王洪广 林舒 陈坤 李永东†

1)(西安交通大学电子与信息工程学院,电子物理与器件教育部重点实验室,西安 710049)2)(中国空间技术研究院西安分院,空间微波技术重点实验室,西安 710100)(2018年2月25日收到;2018年4月23日收到修改稿)

1 引 言

微放电效应[1,2]是一种发生在真空环境中的二次电子倍增击穿现象,其实质是电子在电磁场作用下发生谐振引起的二次电子雪崩过程,它限制了航天大功率微波部件功率提高,通常是不希望发生的,因为它将对微波部件造成很大的损害[3−5],是目前空间大功率微波部件的主要失效模式.

微波部件根据腔体内是否填充介质材料,主要分为金属微波部件与介质微波部件,过去的研究工作主要集中在金属微波部件中,而且形成了一个比较全面的分析方法[6−14].介质微波部件具有高Q值、低损耗、易于小型化等优点,在空间微波部件中的使用比例越来越高,如介质谐振器、介质滤波器[15]、介质双工器、介质波导传输线等;由于介质材料的引入,部件的某些性能得到了大幅度提高,但在某些程度上对微放电的分析带来了复杂性;与金属部件不同的是电子与介质表面发生碰撞时,可能会在介质表面积累一层正电荷/负电荷(正负电荷由有效二次电子发射系数决定),其产生的准静电场与微波电场共同作用影响电子运动轨迹.

截止到目前,关于介质微放电的研究报道较少,主要集中在微波介质窗[16,17]和介质填充加速器结构[18]方……