同轴传输线多个包络周期微放电“最坏状态”分析

基于第4章提出的等效单载波近似计算方法和所建立的该部件的电子增长速率曲线，图5－6给出了频率间隔分别为10 MHz和1.25 MHz的多个包络周期微放电优化结果。在优化过程中，在每次局部优化后对误差函数及其期望进行计算，当观察到收敛时全局优化结束。

图5－6（a）给出了两种频率间隔的收敛曲线，图5－6（b）给出了优化的局部极值点。对于10 MHz频率间隔，局部极值点分布在26.17～35.19 W的范围内，因此LMD的全局阈值为26.17 W，对应的“最坏状态”Φi为［0，0，44，287，50，201］；对于1.25 MHz频率间隔，局部极值点分布在25.62～32.91 W的范围内，因此LMD的全局阈值为25.62 W，对应的“最坏状态”Φi为［0，0，38，293，49，203］。如图5－6（b）所示，同相相位和三角相位分布都在局部极值点中。10 MHz和1.25 MHz频率间隔的全局阈值功率分别比三角相位分布的阈值低3.82 W和3.5 W，这意味着三角相位并不是该微波部件的“最坏状态”。

图5－6（c）给出了与“最坏状态”Φi对应的波形。有趣的是，通过观察可以发现虽然对于不同的频率间隔其“最坏状态”Φi不同，但是其“最坏状态”波形相似。为了比较，图5－6（c）也给出了三角相位分布的包络。相比较而言，优化所得“最坏状态”波形的确具有更短的低功率持续时间。

为了比较，图5－6（d）也给出了“最坏状态”和三角相位分布两种情况的电子数随时间变化曲线。载波功率相同，“最坏状态”信号的电子数随时间变化处于“临界状态”，而三角相位分布的信号作用下电子数在连续包络周期间是逐步减少的，进一步说明三角相位并不是“最坏状态”。(https://www.xing528.com)

图5－6　频率间隔分别为10 MHz（左栏）和1.25 MHz（右栏）LMD微放电“最坏状态”优化结果（见彩插）

（a）优化误差函数收敛过程；（b）LMD微放电局部极小值优化结果；（c）优化获得的“最坏状态”波形；（d）在优化所得多载波信号阈值时电子数处于临界变化状态