空间行波管自动测试与智能调试技术的详细资料说明

　　作为航天产品，系统和用户对空间行波管提出了非常高的要求，这不仅包括产品性能追求极致，同时也需要提供客观、完整、高效和规范的数据包。本文从自动测试技术出发探讨了自动测试系统框架，建立了规范、科学的测试方法和数据管理体系，后续期望与用户单位和制管单位一起进一步完善，从而形成行业规范，进而建立标准。同时，本文还研究了基于多目标优化算法的智能调试技术，可进一步发掘产品性能，使器件工作在最佳状态。

　　1. 引言

　　空间行波管作为卫星通讯和星载转发器的关键部件，是卫星系统最核心的系统单机，负责微波信号的放大、转发、传输等功能。空间行波管是性能指标要求很高的电真空器件［1-7］，主要表现在：1）空间行波管体积小重量轻，输出功率与质量比 （W/kg）要求高；2）大量用于通迅，线性度要求高；3）工作时间长，需连续工作至少15年，且无法更换，稳定性要求高；4）卫星上能源有限，效率要求高；5）工作环境温度跨度大，-180~120℃，真空环境散热困难；6）在随卫星发射过程中会伴随强烈的冲击和振动，上升加速度高达5-10G，结构可靠性要求高。由于空间行波管需要在如此极端复杂的条件下正常工作，因此用户单位对产品性能提出了极高的要求，主要体现在以下两个方面：1）为配合航天科技集团提出的“产品质量与可靠性数据包管理”理念，在产品设计研发、生产、试验等实现过程中，要求形成和产品质量与可靠性相关的文件与记录的集合，即客观、完整的数据包；2）随着应用范围的不断扩大，应用系统的不断升级，对其各性能参数提出了更高的要求，产品性能追求极致，如长寿命、高可靠、高效率、高线性度等。我们针对上述两方面的需求，进行了一些相关研究，包括：1）自动测试技术，该技术拟建立准确、规范、科学的全电参数测试方法和测试数据存储体系，期望与用户单位和制管单位一起探讨行业规范，进而形成标准；2）智能调试技术，该技术以空间行波管各极工作电压为决策变量，根据实际测试结果计算目标函数的适应值，基于复杂参量多目标优化算法相应地调整空间行波管的工作条件，迭代循环，以实现智能搜索空间行波管在整个工作频带内的最佳工作点，可进一步发掘产品性能，使器件工作在最佳状态。以上研究可以在空间行波管研制生产过程中将研制人员从重复、繁琐的工作中解放出来，从而更多地关注产品设计。同时，可极大的提高生产效率，避免了人为误差，确保了产品数据包的客观性、完整性、高效性和规范性。