LEO卫星发射机功率长期变化分析①

李 强，李会锋，王 旭，李肖瑛，王 超，程富强，周 轩

(1.航天器在轨故障诊断与维修重点实验室，西安 710043；2.西安卫星测控中心， 西安 710043)

0 引言

低轨(Low Earth Orbit，LEO)卫星在轨运行中，会受到复杂空间环境的各种影响[1-3]。对于半导体电子元器件，较为关注的是空间辐射环境产生的各种效应与危害。空间高能粒子通过器件例如固态功放时，会在器件中产生各种复杂影响，例如电离与非电离作用并释放能量，进而造成各种辐射损伤[4-6]。

高能粒子辐射效应一般分为瞬时辐射与累积辐射两种。瞬时辐射效应主要是高能粒子穿过材料时在其径迹周围电离产生的带电粒子(等离子体)激发电路薄弱环节而出现各种单粒子效应，进而对电路工作造成影响或危害[7-9]。累积辐射效应主要分为电离与非电离两种，前者由电离作用下的长期能量累积形成，为总电离剂量效应，即电荷的重新分布造成器件参数与性能的变化；后者是高能粒子在非电离作用下(例如碰撞)对材料形成的损伤，主要表现为位移损伤以及能量累积损伤[10-12]。

对于固态功放类的功率器件，单粒子效应中危害较大的是单粒子锁定、单粒子烧毁、单粒子栅穿等类型，前者一般需要断电、加电处理才能恢复器件工作，但其在大电流下的功耗以及温升等可能带来的次生影响不可轻视[13-15]；后二者危害甚剧，造成元件直接烧毁或损坏(且事后一般难以在轨检测)，严重时可能使得器件功能丧失、系统性能下降，极端时甚至导致任务失败。……