空间行波管作为卫星通讯系统和星载转发器的关键部件,是卫星系统最核心的系统单机,负责对微波信号实现放大、转发和传输等功能,广泛应用于各类卫星系统。例如,我国“北斗卫星导航系统”的每颗卫星上都应用了数支空间行波管。随着我国航天事业的飞速发展,空间行波管的应用范围会不断地扩展,应用系统会不断地升级,应用需求也会不断地增多,所以对产品性能提出了更高的要求。这不仅需要在理论、仿真、设计和制造水平上进行全面提升,而且作为器件研制“审判官”的特性参数测试也需要具有更高的标准。因此,提高空间行波管测试方法的准确性、高效性,测试数据的客观性和完整性,测试流程的标准化、规范性,数据管理的科学性迫在眉睫。本文以空间行波管的自动化测试方法及系统为研究课题。1、研究了现有空间行波管测试的国家标准、行业规范及研究成果,并提出了一系列能够提高测试精度和效率的自动测试方法,例如自适应式功率扫描步进的饱和特性自动测试方法,以二分法为核心的高精度定功率特性自动测试方法,精确而快速的谐波特性自动测试方法,如何消除前级驱动放大器对测量的影响等,从而构建了完整的空间行波管电参数自动测试方法体系。2、在此工作基础上,提出了提高测试精度、效率及安全性的措施,研制了空间行波管全电参数自动测试软件。3、构建了开放式空间行波管全电参数自动测试平台,提出了一体化自动校准技术,实现了全电参数一键式快速、准确、安全地测量。4、结合多目标优化算法和高精度程控高压电源,提出了空间行波管多目标智能调试方法,并建立了智能调试系统,实现了对空间行波管最佳工作点的自动搜寻。5、研究了基于LabVIEW的生产者/消费者模式的软件开发,有效地提升了自动老炼软件的可靠性,实现了长时间、无故障运行。实验表明,空间行波管全电参数自动测试系统完成全部电参数特性测试时间小于30分钟,测试效率至少提升了1个数量级。除了最基本的电参数测试能力,该系统还具备测试平台自动校准、测试数据规范化存储、测试报告自动生成等功能。通过对L波段空间行波管测试对比实验可知,自动测试系统与手动测试的最大相对误差满足工程需要,但是测试时间至少节省了80%。目前,该系统已在多家空间行波管研制单位应用。此外,空间行波管多目标智能调试系统能够实现对多个电参数的同时优化调试,并自动寻找最平衡的工作点。不仅解决了目前人工调试的部分问题,避免了繁琐且枯燥的重复性工作,而且还有助于形成规范化、标准化的调试流程,甚至能够进一步挖掘产品性能。论文中针对Ku波段空间行波管的总效率和群时延波动进行了实验,验证了本系统具有对多电参数同时优化的功能,而且实验结果表明优化效果明显优于人工调试,进一步提高了被测行波管的综合性能。从本文对Ku波段空间行波管的调试实验结果来看,系统可以在人工调试的基础上进一步提高被测行波管的综合性能。而空间行波管微小放电现象自动监测系统及自动开关机老炼系统均能实现长时间、高可靠运行,性能满足工程应用需求。本论文的研究成果有助于全面提升空间行波管生产过程中参数测试、优化调试和老炼试验的自动化和数字化水平,为提升产品研制效率提供了强力的支撑。