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基于混沌理论的无源互调功率预测研究

电子与信息学报 2021年第1期43卷 124-130页

作者：白春江崔万照李军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

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性。首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间... 详细信息

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性。首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间序列,并对得到的实验数据进行相空间重构,确定该时间序列的最佳嵌入维数m和延迟时间τ。然后,结合最佳嵌入维数和延迟时间,分别构建相图和使用小数据量法计算该时间序列的最大Lyapunov指数,从而从定性和定量角度验证了该无源互调功率时间序列具有混沌特性。在此基础上,基于获得的最大Lyapunov指数对该无源互调功率时间序列进行混沌预测,在最大可预测尺度范围内,理论预测值与实验值最大误差为2.61%,表明采用混沌方法预测无源互调功率效果较好。该文提出的使用混沌理论预测通信系统中微波部件无源互调功率的方法,为开展无源互调抑制技术研究,提高通信系统的性能提供了新思路。

关键词：无线通信无源互调混沌 Lyapunov指数相空间

中国空间大功率微波部件微放电抑制表面处理技术最新进展

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中国空间科学技术 2019年第3期39卷 43-54页

作者：宋强强崔万照杨晶胡天存中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室

材料表面的二次电子发射会触发和维持空间高功率射频器件的共振雪崩放电现象,这种现象又被称为微放电效应.微放电效应是限制空间大功率微波部件应用的关键问题之一.从微放电作用的机理出发,首先介绍了两种微放电类型(单表面与双表面)的... 详细信息

材料表面的二次电子发射会触发和维持空间高功率射频器件的共振雪崩放电现象,这种现象又被称为微放电效应.微放电效应是限制空间大功率微波部件应用的关键问题之一.从微放电作用的机理出发,首先介绍了两种微放电类型(单表面与双表面)的基本物理机理;然后总结了当前主流的微放电抑制方法并给出各自应用于空间大功率微波部件时的限制.针对空间大功率微波部件微放电抑制的特殊问题,综述了国内近5年来在表面处理法抑制微放电领域的研究成果并预测了微放电抑制技术的发展趋势.

关键词：二次电子发射微放电抑制表面处理陷阱结构表面镀膜微放电

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基于图像复杂度分类的卫星遥感图像信息隐藏

宇航学报 2010年第7期31卷 1850-1854页

作者：冯新岗周诠中国空间技术研究院西安分院空间微波技术国家级重点实验室西安710000

以卫星遥感图像作为载体图像,提出了一种基于图像复杂度分类的信息隐藏算法。为了实现图像块分类,将原始图像分块并利用谱值统计特性进行分类。根据分类的结果,对满足条件的图像块进行离散余弦变换(DCT),在DCT域中频系数嵌入秘密信息。... 详细信息

以卫星遥感图像作为载体图像,提出了一种基于图像复杂度分类的信息隐藏算法。为了实现图像块分类,将原始图像分块并利用谱值统计特性进行分类。根据分类的结果,对满足条件的图像块进行离散余弦变换(DCT),在DCT域中频系数嵌入秘密信息。实验结果表明,不仅可以通过改进嵌入算法来提高隐藏性能,而且可以通过选择合适的载体图像来提高隐藏性能。

关键词：卫星遥感图像信息隐藏复杂度 DCT

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磁控溅射铂抑制镀银表面的二次电子发射

物理学报 2018年第8期67卷 206-212页

作者：何鋆俞斌王琪白春江杨晶胡天存谢贵柏崔万照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 西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

降低表面的二次电子产额是抑制微波部件二次电子倍增效应和提升功率阈值的有效途径之一,目前主要采用在表面构造陷阱结构和沉积非金属薄膜的方法降低二次电子产额,其缺点是会改变部件的电性能.针对此问题,采用在表面沉积高功函数且化学... 详细信息

降低表面的二次电子产额是抑制微波部件二次电子倍增效应和提升功率阈值的有效途径之一,目前主要采用在表面构造陷阱结构和沉积非金属薄膜的方法降低二次电子产额,其缺点是会改变部件的电性能.针对此问题,采用在表面沉积高功函数且化学惰性的金属薄膜来降低二次电子产额.首先,采用磁控溅射方法在铝合金镀银样片表面沉积100 nm铂,测量结果显示沉积铂后样片的二次电子产额最大值由2.40降至1.77,降幅达26%.其次,用相关唯象模型对二次电子发射特性测量数据进行了拟合,获得了在40-1500 eV能量范围内能够准确描述样片二次电子产额特性的Vaughan模型参数,以及在0-50 eV能量范围内能够很好地拟合二次电子能谱曲线的Chung-Everhart模型参数.最后,将获得的实验数据和相关拟合参数用于Ku频段阻抗变换器的二次电子倍增效应功率阈值仿真研究,结果表明通过沉积铂可将部件的功率阈值由7500 W提升至36000 W,证实了所提方法的有效性.研究结果为金属材料二次电子发射特性的研究提供实验数据参考,对抑制大功率微波部件二次电子倍增效应具有参考价值.

关键词：二次电子产额二次电子倍增效应金属薄膜铂

澳门科学一号卫星对闪电诱发电子沉降现象的首次观测结果

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中国科学:地球科学 2025年第1期 1-9页

作者：王庸平孙翌馨宗秋刚陆高鹏顾旭东胡泽骏李斌中国极地研究中心(中国极地研究所)自然资源部极地科学重点实验室北京大学空间物理与应用技术研究所澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院武汉大学电子信息学院

中能电子探测器(Medium-energy Electron Spectrometers, MES)是澳门科学一号卫星(Macao Science Satellite-1,MSS-1)上载荷的探测仪器,专门用于监测卫星轨道上的典型带电粒子辐射特征及其发生和发展过程,包括闪电诱发电子沉降现象(Ligh... 详细信息

中能电子探测器(Medium-energy Electron Spectrometers, MES)是澳门科学一号卫星(Macao Science Satellite-1,MSS-1)上载荷的探测仪器,专门用于监测卫星轨道上的典型带电粒子辐射特征及其发生和发展过程,包括闪电诱发电子沉降现象(Lightning-Induced Electron Precipitation, LEP).本文介绍了MSS-1卫星对LEP的首次观测结果.在初期3个月的运行中, MSS-1卫星共识别出47次LEP事件,全部位于1.5电子.初步观测结果表明,通过中能电子探测器, MSS-1卫星可以对大区域增强的背景粒子沉降进行原位观测,并揭示其细微的时空分布和能谱特征.南极长城站的VLF地基协同测量也与MSS-1的LEP观测结果有良好的对应.观测结果还表明,闪电活动对高能电子的能量-空间结构具有调制作用.

关键词：闪电诱发电子沉降内辐射带高能电子澳门科学一号卫星(MSS-1)

铝阳极氧化的多孔结构抑制二次电子发射的研究

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物理学报 2018年第3期67卷 217-224页

作者：白春江封国宝崔万照贺永宁张雯胡少光叶鸣胡天存黄光荪王琪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 西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

针对空间大功率微波部件中的二次电子倍增效应影响微波部件性能的问题,基于铝阳极氧化产生大深宽比、高孔隙率均匀纳米级多孔结构的特性,结合蒸发镀银技术,提出一种有效降低表面二次电子发射系数的方法.结果表明,相比于未阳极氧化的铝样... 详细信息

针对空间大功率微波部件中的二次电子倍增效应影响微波部件性能的问题,基于铝阳极氧化产生大深宽比、高孔隙率均匀纳米级多孔结构的特性,结合蒸发镀银技术,提出一种有效降低表面二次电子发射系数的方法.结果表明,相比于未阳极氧化的铝样片,在不清洗样片的情况下(实际的样片表面都会存在吸附或沾污),测试得到二次电子发射系数曲线的第一能量交叉点E1从45 eV增加到77 eV,最大二次电子发射系数SEY_(max)从2.68减小到1.52;在清洗样片的情况下(清洗是为了去除吸附或沾污,获得理想的表面),测试得到第一能量交叉点E_1从40 eV增加到211 eV,最大二次电子发射系数SEY_(max)从2.55减小到1.36.为了验证本文所提方法对抑制空间大功率微波部件二次电子倍增效应的有效性,分别将获得的未阳极氧化和阳极氧化后的二次电子发射系数数据用于一个X频段阻抗变换器设计中,结果显示,使用本文所提方法后,阻抗变换器的微放电阈值从7000 W提高到125000 W.本文研究的方法不仅对解决空间大功率微波部件的微放电问题有指导意义,而且对真空电子器件、加速器等领域的研究也具有重要参考价值.

关键词：阳极氧化多孔结构二次电子发射微放电阈值

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高性能多功能介质二次电子发射特性研究平台

强激光与粒子束 2020年第3期32卷 69-73页

作者：何鋆杨晶苗光辉张娜崔万照中国空间技术研究院(西安分院)空间微波技术重点实验室

介绍了一套高性能多功能介质二次电子发射特性研究平台和介质材料二次电子产额脉冲测量方法。该平台配备有三层栅网结构的收集器和30 eV^30 keV宽能量范围的电子枪,可在10-8 Pa超高真空下测量介质材料的二次电子发射特性,并具备XPS能谱... 详细信息

介绍了一套高性能多功能介质二次电子发射特性研究平台和介质材料二次电子产额脉冲测量方法。该平台配备有三层栅网结构的收集器和30 eV^30 keV宽能量范围的电子枪,可在10-8 Pa超高真空下测量介质材料的二次电子发射特性,并具备XPS能谱分析、加热和氩离子溅射清洗原位处理分析功能。给出了测得的金和氧化铝材料的二次电子电流脉冲,通过判断电流脉冲波形随时间以及照射次数的变化,获得了介质材料带电饱和时间及材料厚度对带电量的影响。

关键词：二次电子二次电子产额脉冲法真空电子与技术

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介质部分填充平行平板传输线微放电过程分析

物理学报 2018年第15期67卷 345-352页

作者：翟永贵王瑞王洪广林舒陈坤李永东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 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

本文主要研究了介质填充微波部件微放电随时间演变的过程,重点分析了介质微波部件微放电自熄灭机理.以介质部分填充平行平板传输线为研究对象,忽略空间电荷效应,采用自主研发粒子模拟软件模拟微放电过程,并将模拟结果与金属微波部件结... 详细信息

本文主要研究了介质填充微波部件微放电随时间演变的过程,重点分析了介质微波部件微放电自熄灭机理.以介质部分填充平行平板传输线为研究对象,忽略空间电荷效应,采用自主研发粒子模拟软件模拟微放电过程,并将模拟结果与金属微波部件结果进行对比.结果表明,在一定功率下,金属微放电过程中电子数目呈指数形式增长,而介质微放电过程经历初始电子倍增后发生自熄灭现象,同时发现在电子数目即将下降为0时,介质表面的平均二次电子发射系数大于1或约等于1.另外,在上述模拟结果的基础上对微放电过程中介质表面积累电荷问题进一步分析,模拟结果表明,如果持续向微波部件内注入电子,介质表面的平均二次电子发射系数最终都约等于1.所得结论对研究复杂介质填充微波部件微放电的机理具有一定的理论指导价值.

关键词：微放电阈值介质自熄灭二次电子发射系数

微波谐振腔低气压放电等离子体反应动力学过程

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物理学报 2022年第24期71卷 136-145页

作者：陈泽煜彭玉彬王瑞贺永宁崔万照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710000 西安交通大学微电子学院西安710049

低气压放电是制约航天器微波部件向大功率、小型化方向发展的重要问题.针对航天器微波部件低气压放电机理尚不明确的关键问题,本文搭建了低气压射频放电等离子体发射光谱诊断平台,对微波腔体谐振器低气压射频放电的等离子体反应动力学过... 详细信息

低气压放电是制约航天器微波部件向大功率、小型化方向发展的重要问题.针对航天器微波部件低气压放电机理尚不明确的关键问题,本文搭建了低气压射频放电等离子体发射光谱诊断平台,对微波腔体谐振器低气压射频放电的等离子体反应动力学过程,及放电对于微波部件的破坏效应进行研究.获取不同气体压强条件下谐振器内放电等离子体的发射光谱,发现等离子体内羟基OH(A-X)、激发态氮分子N(C-B)及氧原子O(3p^(5)P→3s^(5)S^(0))的密度随气压升高呈现先上升后下降的变化趋势.对这一现象所蕴含的等离子体反应动力学机理进行了分析,发现气体压强可通过改变粒子生成与消耗路径及等离子体平均电子温度的方式对等离子体中各粒子的浓度大小产生影响.研究了等离子体发射光谱随输入功率的变化规律,发现了不同气压条件下粒子浓度随输入功率的增大呈线性增长的趋势.本研究为探明低气压射频放电机理及航天器微波部件的可靠性设计提供了参考依据.

关键词：航天器微波部件射频低气压放电等离子体发射光谱

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