微放电是发生在真空条件下,由射频场引发的谐振放电现象。当前,随着航天事业的快速发展,有效载荷系统正在向大功率、小型化、轻质量的方向发展。有效载荷系统中的微波部件设计不合理,一旦发生微放电,将会导致微波部件的性能恶化,甚至永久性损坏。为了保证卫星系统的稳定性,需要准确、快速地预测微波部件的微放电阈值,为微波部件的设计提供参考。本文旨在建立简化的二次电子发射能谱模型,探索能谱与微波部件微放电阈值之间的关系。本文的创新点有以下几个方面:本文对已有二次电子发射能谱模型进行了介绍,其中Furman模型将二次电子分三类进行分别建模,具有比较好的自洽特性,但是非物理拟合参数多,结构复杂;C-E模型具有简洁的表达形式,但是只描述了真二次电子部分。本文基于C-E模型对Furman模型进行改进,提出改建模型。通过对三种金属材料的二次电子发射能谱进行测试,并与改进模型进行拟合。结果表明,通过修改三个拟合参数可以得到比较高的拟合精度,提高了拟合效率。针对二次电子发射能谱与微波部件微放电阈值之间的关系,在保证二次电子发射系数模型不变的条件下,修改Furman模型和改进模型的能谱模型,仿真不同能谱情况下微波部件的微放电阈值。基于对Ku阻抗变换器的仿真结果表明,整体能谱分布趋势向较低区域聚集,微波部件微放电阈值的仿真结果越大。本文通过实验测试阻抗变换器的微放电阈值,利用数值模型拟合同批次镀银样片的二次电子发射系数和能谱,根据拟合结果仿真阻抗变换器的微放电阈值。基于对Ku阻抗变换器的研究结果表明,镀银阻抗变换器的仿真阈值与实验测试阈值之间的误差为0.3dB,提升了仿真精度。针对微放电过程中的电子累积效应,探索二次电子累积对微波部件传输特性的影响,本文提出了二次电子累积的等效介质理论模型,通过将电子累积等效为“特殊介质”,从介质的角度探索电子累积对传输特性的影响。基于3.85GHz阻抗变换器的仿真和计算结果表明,微放电过程中,电子累积密度从0/m³增长至1×10¹⁶/m³时,传输特性基本不发生变化,但是当电子累积密度达到1×10¹⁷/m³时,阻抗变换器的通带内回波损耗恶化了15dB,在电子累积密度达到4×10¹⁷/m³时,电磁波在阻抗变换器中的传输处于完全截止状态。考虑电子碰撞的影响,本文提出在已有“特殊介质”模型基础之上加入碰撞频率。基于对3.85GHz阻抗变换器的仿真和计算结果表明:电子累积密度为1×10¹⁷/m³的条件下,在碰撞频率小于1×10⁹Hz时,阻抗变换器的传输特性主要由电子累积密度影响;而碰撞频率大于1×10¹¹Hz时,阻抗变换器的传输特性主要由碰撞频率决定。