射頻同軸開關(guān)射頻性能與熱學(xué)性能分析及優(yōu)化方法研究.pdf

1、射頻同軸開關(guān)，廣泛應(yīng)用于廣播、通信行業(yè)。由于采用了同軸屏蔽結(jié)構(gòu)，因此射頻同軸開關(guān)高頻信號傳輸能力優(yōu)異，具有插入損耗低、電壓駐波比低、功率容量高和寬帶性能良好等特點。由于現(xiàn)代廣播、通信系統(tǒng)的迅速發(fā)展，所傳輸?shù)男盘栴l率、功率不斷升高，要求射頻同軸開關(guān)在寬頻段上具有出色的傳輸、隔離與熱學(xué)性能，以應(yīng)對現(xiàn)代通信系統(tǒng)的需求。因此，本文對射頻同軸開關(guān)的射頻性能和熱學(xué)性能進(jìn)行了理論計算及仿真分析，以提升我國的射頻同軸開關(guān)理論以及設(shè)計制造水平。
　

2、　首先，本文對射頻同軸開關(guān)工作原理進(jìn)行分析，針對其結(jié)構(gòu)不規(guī)則，且阻抗不連續(xù)的特點，建立基于電磁-熱-結(jié)構(gòu)多物理場的有限元仿真模型，分析其射頻與熱學(xué)性能，并采用試驗對仿真結(jié)果進(jìn)行驗證。
　　其次，針對射頻同軸開關(guān)的同軸接口、動簧片和電接觸區(qū)，研究各部件結(jié)構(gòu)尺寸與材料屬性對射頻性能的影響，通過理論計算與仿真分析，采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及材料優(yōu)選以達(dá)到降低傳輸路徑阻抗不均勻性，提升射頻性能的目的。
　　然后，針對射頻同軸開關(guān)傳輸大功率射

3、頻信號時，因發(fā)熱導(dǎo)致射頻性能退化甚至產(chǎn)品損壞的問題，采用多物理場有限元方法分析其熱學(xué)性能，并研究過高溫升導(dǎo)致射頻性能退化的原因，提出并設(shè)計等效射頻功率試驗方法對仿真結(jié)果進(jìn)行驗證。分析射頻同軸開關(guān)達(dá)到功率耐受極限時發(fā)生的失效模式與失效機(jī)理，分析材料屬性對功率容量的影響，達(dá)到提升熱學(xué)性能的目的。
　　最后，本文分析了加工工藝對產(chǎn)品性能的影響，并采用容差設(shè)計方法，根據(jù)各結(jié)構(gòu)尺寸貢獻(xiàn)率并參考射頻器件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行容差分配，通