李嘉惠, 韩亚杰, 李 永, 夏广庆*, 刘旭辉, 孙安邦,孙 斌, 韩道满, 鹿 畅

1. 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024 2. 大连理工大学 辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室, 大连 116024 3. 北京控制工程研究所, 北京 100094 4. 西安交通大学电气工程学院, 西安 710049

0 引 言

卫星的姿态控制、位置保持、阻力补偿等任务离不开先进的推进系统，发展具有高比冲、长寿命、高效率等特点的电推进技术对我国航天领域的发展具有举足轻重的作用.射频离子推力器作为电推进技术重要的研究方向之一，具有体积小、寿命长、比冲高等特点.射频离子推力器的研究最早始于1960年，其典型结构如图1所示，主要包括放电室、射频线圈、离子光学系统、中和器等.射频线圈缠绕在放电室的绝缘壁面上，放电室与离子光学系统相连接.中和器为推力器提供初始的自由电子，在射频线圈上施加射频电压以产生射频电流，其在放电室内产生轴向的交变磁场，轴向磁场又进一步感应出角向电场，工质通过分配器进入放电室，在电场的作用下，自由电子激发电离工质产生等离子体.离子光学系统通常由两个或三个栅极组成，其主要作用为从放电室引出离子、加速离子、防止电子回流[1].离子通过栅极小孔被加速以形成离子束，从而产生推力.在射频离子推力器的研究进程中，工质的选择、中和器阴极、放电室及离子光学系统的设计等方面都对推力器的性能具有较大影响.

为了……