基于蠕變的射頻同軸開關(guān)性能分析方法研究.pdf

1、射頻同軸開關(guān)廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、雷達(dá)、廣播等無線通信設(shè)備中，用于傳輸和切換射頻信號，具有插入損耗低、電壓駐波比低、隔離度大的良好射頻傳輸性能，是射頻無線傳輸中不可或缺的機電元件。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，信號發(fā)射功率及頻率都在不斷提高，由射頻同軸開關(guān)發(fā)熱導(dǎo)致的傳輸性能下降，引起整個射頻信號收發(fā)系統(tǒng)功能降級甚至失效的事例時有發(fā)生。因此，本文在對射頻同軸開關(guān)的射頻性能及熱特性進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，深入研究射頻同軸開關(guān)長期頻繁通斷大功率射頻信號時，

2、自身發(fā)熱所產(chǎn)生的蠕變損傷對射頻性能的影響。對于提升產(chǎn)品可靠性，延長產(chǎn)品壽命具有重要的理論意義和實用價值。
　　首先，本文從電磁場基本理論出發(fā)，對電磁波在波導(dǎo)中的傳輸特性進(jìn)行分析，分析本研究對象中電磁波的主要傳輸模式。利用有限元仿真軟件對射頻同軸開關(guān)整機進(jìn)行三維有限元建模，仿真分析射頻同軸開關(guān)電壓駐波比、插入損耗、隔離度等射頻性能參數(shù)，并與實測結(jié)果進(jìn)行分析對比，對仿真結(jié)果的正確性進(jìn)行驗證。
　　其次，在對射頻同軸開關(guān)的主要熱量

3、來源及傳熱機制進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上，建立射頻同軸開關(guān)的電磁-熱-結(jié)構(gòu)的多物理場耦合仿真模型。研究射頻同軸開關(guān)在傳輸不同信號頻率時的溫度場分布及熱變形情況，分析射頻同軸開關(guān)不同形變量大小對射頻性能的影響。并利用T型熱電偶測量同軸開關(guān)穩(wěn)態(tài)工作時的工作溫升，驗證熱場仿真結(jié)果的正確性。
　　然后，針對射頻同軸開關(guān)在長期頻繁通斷大功率射頻信號時，自身發(fā)熱產(chǎn)生蠕變損傷導(dǎo)致同軸開關(guān)射頻性能退化的問題，根據(jù)射頻同軸開關(guān)內(nèi)導(dǎo)體材料的物理化學(xué)性質(zhì)