赵斌：中国科学院空天信息创新研究院微波器件研发中心创新研究员

　　赵斌，1988年生，先后于爱尔兰国立大学、丹麦科技大学、新加坡南洋理工大学从事博士后研究，2019年2月入选“中科院百人计划”，加入中国科学院空天信息创新研究院，任创新研究员。主要从事空间用高压电源技术、微波功率系统集成技术方面的研究。发表论文30余篇，授权国际专利2项，申请中国专利2项。主持或者参与的项目有：××波段空间行波管放大器、百人计划项目、毫米波微波功率模块、太赫兹空间行波管放大器、国网工程用线性化空间行波管放大器等项目，突破了高效率功率变换、高效率磁性器件优化设计与集成等一系列关键技术。

　　事迹详情：

　　一、基本情况

　　赵斌，1988年生，中科院百人计划入选者，中科院空天信息创新研究院创新研究员，硕士生导师。2015年9月至2016年12月于爱尔兰国立大学做联合培养博士;2017年获得中国科学院大学工学博士学位；2017年至2018年于丹麦科技大学做博士后;2018年至2019年于南洋理工大学做博士后。2019年1月至今在中国科学院空天信息创新研究院工作。

　　主要从事高效率、高功率密度、高频率空间用高压电源技术研究以及空间行波管放大器集成。发表学术论文30余篇，申请国际专利3项（授权2项），申请中国发明专利2项。主持或者作为核心成员参与的项目有：Ka波段空间行波管放大器（重大专项一期，2455万，主持），中科院百人计划项目（共440万，主持），K波段空间行波管放大器（重大专项一期，2419万，核心成员），毫米波微波功率模块（型谱，725万，核心成员），太赫兹微波功率模块（预研，393万，核心成员），太赫兹行波管放大器（企业委托，120万，主持），LTCC高压平面变压器技术（预研，256万，核心成员），国网工程用线性化空间行波管放大器（企业委托，800万，核心成员）等。突破了高效率功率变换、高效率磁性器件优化设计与集成、空间行波管放大器控制保护等一系列关键技术，相关研究成果在多项型号任务中得到了广泛应用。

　　二、主要业绩

　　空间行波管放大器广泛应用于卫星通信、电子对抗以及卫星导航等应用领域，起到微波功率放大的作用，是卫星上的核心器件。高压电源作为行波管放大器的组成之一，其性能指标直接影响整个行波管放大器。

　　近年来，我国空间行波管放大器的技术指标已经无法满足型号任务的技术指标要求，对高压电源提出了高效率、高功率密度（小型化、轻量化）以及低成本的要求。本人的研究致力于解决在空间行波管放大器向高频率、高效率、高功率密度、低成本发展过程中面临的关键技术问题，主要工作业绩包含：

　　1.高效率、高频率、高功率密度高压电源技术研究与应用

　　（1）功率变换拓扑研究

　　为实现高压电源的高效率、高频率与高功率密度，开展了“高频、高效率LCLC谐振变换器技术研究”。

　　基于LCLC谐振变换器的工作原理，建立了LCLC谐振变换器的计算模型，能够精确的计算LCLC谐振变换器的谐振电流、漏源极电压等关键参数；创新性的提出了“时间比值”，解决了工程应用中LCLC谐振变换器的“开关管关断时谐振电流不归零问题”与“反向谐振电流问题”，该结论对于提高LCLC谐振变换器效率、改进高压电源的电磁兼容性具有重要的意义。

　　（2）谐振变换器优化设计

　　将智能优化算法应用到谐振变换器的优化设计中，解决谐振变换器优化设计中多个谐振元件之间的耦合问题。基于传统的基因算法（GeneticAlgorithm）和粒子群优化设计算法（ParticleSwarmOptimizationAlgorithm），创新性的提出了“GA+PSO”优化设计算法，既解决了谐振变换器的优化设计，同时降低了优化算法的计算时间。

　　（3）国网工程用线性化空间行波管放大器

　　针对当前国网工程对空间行波管放大器低成本、高效率、轻量化的要求，研制了国网工程用一拖二空间行波管放大器，即一台高压电源带两支空间行波管。通过持续的技术攻关，系统性的突破了高压电源的高效率（≥89%）、轻量化（≤1.4kg）等关键技术指标。实现了一台高压电源带两支空间行波管的“一拖二”空间行波管放大器。

　　2.高频率、低寄生参数磁性器件研究

　　（1）高压电源用平面变压器技术研究

　　在高压电源中，磁性器件的寄生参数将参与到谐振过程中，影响高压电源的开关频率、损耗及效率。本人由磁性器件寄生参数的产生机理出发，结合电磁场分布，精确计算了磁性器件的寄生参数。并结合空间行波管放大器用高压电源的应用背景，对主变压器进行了寄生参数优化设计，提出了一种改进的单层、部分交错的高压变压器绕组结构。

　　采用该变压器绕组结构，开关频率由当前的不到50kHz提高到了500kHz，效率达到了96.8%。相关研究成果发表在了国际顶级期刊上。

　　（2）LTCC高压变压器绕组结构研究

　　针对当前LTCC高压变压器漏感大的缺点，发明了一种新型的LTCC高压变压器绕组结构，该绕组结构结合了低磁导率磁芯材料、高磁导率磁芯材料以及非导磁介质。采用该结构的LTCC变压器，与美国学者提出的结构相比，耦合系数由70%提升到了85%以上，从而有效率的提升了功率转换的效率。

　　3.高电压（≥10kV）、高功率空间行波管用高压电源研究

　　针对天地一体化工程对太赫兹空间行波管放大器的需求，研制了太赫兹空间行波管放大器。

　　通过技术攻关，系统性的突破了高压（20kV）电路设计、高压灌封、主变压器优化设计等关键技术，实现了高压电源与太赫兹空间行波管的集成。