国之重器出版工程 航天器微波部件微放电分析及其应用

1.展现了我国在大功率微波技术领域的众多原创性科研成果
2.反映“互联网 ”与航天技术的融合发展
3.体现我国空间探索和空间应用的科技创新能力
4.本书由中国科学院院士郝跃、加拿大工程院院士于明、中国工程院院士杨士中联袂推荐
5.力图为研究和设计的人员提供新的设计思路和方法 

本书结合中国空间技术研究院西安分院数十年来在大功率微放电效应研究领域工程实践的经验和成果，重点介绍了微放电数值模拟相关概念、理论、方法和*技术等内容，具备理论性和工程性；较为全面地介绍了我国微放电数值模拟研究技术方面取得的突出进展；同时针对航天器大功率典型微波部件介绍了微放电三维数值模拟方法，具备指导性和启发性，并具有相应的技术深度。
本书主要面对大功率微波技术领域工程人员，亦可作为相关领域研究人员参考资料，或者高等院校航天相关专业研究生的教学参考书。

崔万照
博士，研究员，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴，航天科技集团公司卫星通信方向学术技术带头人，入选陕西省高层次人才特殊支持计划科技创新领军人才，现任中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室副主任。主要研究方向为航天器大功率微波技术。获航天贡献奖、陕西国防工业十大创新标兵、中国电子学会优秀科技工作者、中国航天基金奖等；获省部级一等奖1项、二等奖3项；主持在研基金委重点项目1项，授权和受理发明专利70余项，发表论文200余篇，出版专著和译著8部。
李韵
博士，高级工程师，任职于中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室。长期从事空间微波特殊效应研究，负责国家自然科学基金青年项目、重点预研基金等多项课题；获中国空间技术研究院杰出青年人才计划支持；获陕西省国防科技进步奖、陕西省科学技术奖、中国电子学会科技进步奖各1项；发表论文30余篇，授权和受理发明专利27项，出版译著2部。
张洪太
研究员，国际宇航科学院院士，俄罗斯宇航科学院院士，“全国五一劳动奖章”获得者，享受国务院政府特殊津贴，现任中国空间技术研究院院长，兼任中国东方红卫星股份有限公司董事长、中央军委科技委航天领域专家委员会副主任、中国宇航学会常务理事等职务。长期从事空间飞行器及其有效载荷的研制与项目管理工作，指导论证实施的各类项目涉及我国月球与深空探测、载人航天、北斗导航等重大航天工程。获国防科学技术二等奖2项、国防技术发明二等奖1项、部级科技进步二等奖1项；获企业管理现代化创新成果一等奖1项、中国国防科技工业企业管理创新成果二等奖2项。

第 1章 绪论 001

1.1　概述　002

1.2　航天器微放电研究背景　007

1.3　航天器微放电数值模拟研究历史　008

1.4　国内相关研究机构及研究进展　015

1.5　小结　016

参考文献　017

第　2章 微放电中的二次电子发射基本理论与测量方法　021

2.1　概述　022

2.2　二次电子发射的基础理论　023

2.3　二次电子发射的模拟计算方法　029

2.3.1　理论公式　029

2.3.2　Monte Carlo模拟　044

2.4　二次电子发射特性的测量　048

2.4.1　金属材料的二次电子发射系数测量　048

2.4.2　介质和半导体材料的二次电子发射系数测量　050

2.4.3　二次电子能谱测量　052

2.5　影响二次电子发射特性的因素　055

2.5.1　表面吸附和污染物对二次电子发射系数的影响　055

2.5.2　表面形貌对二次电子发射系数的影响　058

2.6　常见金属材料的二次电子发射特性　061

2.7　小结　064

参考文献　064

第3章　电磁波时域有限差分方法　069

3.1　概述　070

3.2　FDTD发展与应用　071

3.3　Maxwell方程组及微分差分格式　073

3.4　空间离散与时间离散格式　075

3.5　FDTD三维公式　078

3.5.1　直角坐标中FDTD三维公式　078

3.5.2　柱坐标中FDTD三维公式　080

3.5.3　球坐标中FDTD三维公式　082

3.5.4　简化的FDTD三维公式　084

3.6　网格划分技术　085

3.7　边界条件　086

3.7.1　常规场边界条件　086

3.7.2　激励源边界条件　089

3.7.3　电磁波吸收边界条件　093

3.8　稳定性条件　095

3.9　小结　096

参考文献　096

第4章　粒子模拟方法　103

4.1　概述　104

4.2　粒子模拟方法发展与应用　105

4.3　粒子模拟方法流程　107

4.4　粒子模型及运动方程　109

4.4.1　宏粒子模型　109

4.4.2　粒子运动方程　109

4.5　粒子与场互作用算法　110

4.5.1　场对粒子的影响　110

4.5.2　粒子对场的影响　112

4.6　粒子边界条件　115

4.6.1　常规粒子边界条件　115

4.6.2　粒子发射边界条件　116

4.7　小结　125

参考文献　125

第5章　航天器大功率微波部件微放电电磁粒子仿真方法　133

5.1　概述　134

5.2　微放电电磁粒子仿真算法流程简介　135

5.3　基于非均匀网格的微放电电磁粒子联合仿真算法　137

5.4　微放电仿真边界条件　138

5.4.1　导体边界　139

5.4.2　开放边界　139

5.4.3　对称边界　140

5.4.4　周期性边界　140

5.5　二次电子发射对微放电仿真的影响　140

5.5.1　二次电子发射Furman模型基础理论　140

5.5.2　二次电子发射数值模型基础理论　142

5.5.3　SEY的三种主要组成部分　143

5.5.4　微放电仿真二次电子发射计算步骤　149

5.6　多载波微放电仿真　150

5.7　矩形波导微放电仿真与分析　153

5.8　阻抗变换器微放电仿真与分析　155

5.8.1　几何建模　155

5.8.2　网格剖分　156

5.8.3　计算结果　157

5.9　脊波导滤波器微放电仿真与分析　162

5.9.1　几何建模　162

5.9.2　网格剖分　163

5.9.3　计算结果　164

5.10　微波开关微放电仿真与分析　167

5.11　小结　170

参考文献　170

第6章　电磁粒子仿真方法在行波管收集极模拟中的应用　175

6.1　概述　176

6.2　行波管工作原理　177

6.3　行波管收集极的工作原理　178

6.4　收集极的数值模拟算法　181

6.4.1　算法的基本原理　181

6.4.2　收集极中的二次电子　183

6.5　收集极模拟实例　184

6.5.1　收集极效率　184

6.5.2　模拟实例　186

6.6　小结　189

参考文献　189

索引　191