微放电检测方法的总结与分析

内部，并尽可能地接近放电区域，把光纤的另一端接到放在真空罐外的光电倍增器 上，光电倍增器上的任何输出都有可能在示波器上显示，并且去触发一个电子二次倍增事件检测器。

这种检测方法对于微放电检测可以准确判断放电，但是需要预先准确地判断放电位置，并且还需要在器件上打孔，这仅对于试验件还可以测量，但是会影响器件的其他性能，因此不是一种实验室常用的检测微放电的方法。

2.1.2 电子探针检测法

电子探针检测法是利用安装在被测件内的探头检测电子浓度的变化来检测微放电现象。微放电现象的发生总是伴随着大量自由电子的产生，微波设备中的电子浓度 可以通过在预计微放电发生的区域插入一个带正电的探头来进行测量，带负电的电子探针被探头吸附，从而在探头中产生一个微小但是可以检测的电流，电流的数值 可以被用来表示电子浓度。

这种检测方法非常易于实现，因此在许多测试中作为一个普遍的选择。但是，这种检测方法也有一些缺点，如需要一 个电路来放大微弱电流，从而检测速度较慢，在使用中主要是作为辅助检测；同时，对于包括表面放电机理在内的放电来说这不总是一个合适的检测方法；最后，与 光电倍增检测法一样需要在被测件上预先设计好孔，从而造成微放电测试的局限性。

2.2 全局检测法

2.2.1 残余物质检测

残余物质检测法是采用一个质谱仪，检测在电子二次倍增放电器件释放的污染物和出现的水分。由于用铝或带有涂层加工成的元件，在加工过程中，材料表面能吸 收水分，在电子二次倍增放电期间此水分被释放，当电子二次倍增放电放生时，包含有胶、环氧树脂和其他非金属化合物的那些合成元件将放出碳氢化合物气体。经 过真空罐的接入端把质谱仪作为真空系统一个部分装入，用一个真空阀门来隔离明暗的质朴头，这样阻止在正常操作时和用特别不干净元件时所产生的不必要的污 染。

这种检测方法检测速度较慢，不能检测快速微放电瞬间，微放电发生和设备的检测有一定的时延。

2.2.2 近载波噪声检测法

微放电是一种谐振现象，并且会增加载波附近频率的噪声，如果能采取方法滤除载波，则在载波附近频段内噪声电平的提高可以被频谱仪检测到。如果这种检测设备和一个低噪声放大器联合使用，就是一种灵敏度非常高的检测方法。

这种方法可以用于单载波或多载波信号，但不适用于脉冲模式下工作，因为脉冲会产生谐波，如果脉冲长度和形式选择不当，则脉冲会在测试频段内产生谐波。这 种方法的另一个问题就是，其他导致噪声的现象会被误认为微放电现象的发生，如测试系统中接头松动等也会导致类似微放电的噪声。

2.2.3 谐波检测法

谐波检测法是所用的最可靠的检测方法之一。它是利用微放电会产生输入信号的谐波分量来检测放电现象。使用谐波检测法，为了优化操作，在输入前端需要滤去 高功率放大器和信号源自身非线性所产生的谐波分量，也需要在输出端很好地耦合微放电非线性作用，即信号产生的谐波分量

这种检测方法有 多个优点：检测系统易于搭建，检测放电非常快而且可靠，尤其在多载波微放电发生时间非常短的条件下使用谐波检测法就非常有用。但是，这种检测方法与近载波 噪声检测类似，可能会出现非微放电产生的谐波分量被误认为放电现象，因此，在使用中要与其他检测方法（不包括近载波噪声检测法）一起来判断放电。在实际应 用中，随着使用的频率提高，对于检测设备提出了更苛刻的要求，对于使用带来了条件的限制。

2.2.4 前后向功率检测法

前后向功率检测法是通过用功率计观测被测件的反射功率和输入功率来检测放电现象。在不同的微波部件连接中失配会导致反射功率，在一个良好设计的系统中， 对每一个不同部件间的匹配连接进行了良好设计时反射功率很小，而高Q 器件只是在一个特定频率（或几个特定频率）上良好匹配，如果发生放电电子谐振现象，则会导致器件的失谐和匹配能力下降，从而导致反射功率的增加，进而作为 放电判断的依据。

这种检测方法在一般情况下检测非常灵敏可靠，因为几乎没有其他情况造成失配，从而被误判为放电；而且在脉冲模式下可以很好的工作，因为不需要观测信号的频谱。但是，对于匹配较差的器件和低Q器件，这种检测方法检测就不够灵敏。

2.2.5 前后向功率调零检测法

前后向功率调零检测法，利用了微放电过程中放电对信号幅度和相位的改变建立的，是目前应用中最灵敏的微放电检测方法。它是用一个电桥耦合器把来自被测件 的反射功率和通过器件的一部分信号进行衰减调幅调相以达到等幅反向状态，从而实现调零电平。只要前向和反向功