蠕變的射頻同軸歐瑪爾OMAL開關(guān)性能分析方法
射頻同軸OMAL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(hào),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*的機(jī)電元件。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展,信號(hào)發(fā)射功率及頻率都在不斷提高,由射頻同軸OMAL開關(guān)發(fā)熱導(dǎo)致的傳輸性能下降,引起整個(gè)射頻信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)功能降級(jí)甚至失效的事例時(shí)有發(fā)生。

蠕變的射頻同軸歐瑪爾OMAL開關(guān)性能分析方法
因此,在對(duì)射頻同軸OMAL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OMAL開關(guān)長期頻繁通斷大功率射頻信號(hào)時(shí),自身發(fā)熱所產(chǎn)生的蠕變損傷對(duì)射頻性能的影響。對(duì)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(shí)用價(jià)值。首先,本文從電磁場基本理論出發(fā),對(duì)電磁波在波導(dǎo)中的傳輸特性進(jìn)行分析,分析本研究對(duì)象中電磁波的主要傳輸模式。利用有限元仿真軟件對(duì)射頻同軸OMAL開關(guān)整機(jī)進(jìn)行三維有限元建模,仿真分析射頻同軸OMAL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(shí)測結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比,對(duì)仿真結(jié)果的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。其次,在對(duì)射頻同軸OMAL開關(guān)的主要熱量來源及傳熱機(jī)制進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上,建立射頻同軸OMAL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OMAL開關(guān)在傳輸不同信號(hào)頻率時(shí)的溫度場分布及熱變形情況,分析射頻同軸OMAL開關(guān)不同形變量大小對(duì)射頻性能的影響。并利用T型熱電偶測量同軸OMAL開關(guān)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的工作溫升,驗(yàn)證熱場仿真結(jié)果的正確性。然后,針對(duì)射頻同軸OMAL開關(guān)在長期頻繁通斷大功率射頻信號(hào)時(shí),自身發(fā)熱產(chǎn)生蠕變損傷導(dǎo)致同軸OMAL開關(guān)射頻性能退化的問題,根據(jù)射頻同軸OMAL開關(guān)內(nèi)導(dǎo)體材料的物理化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)并開展高溫蠕變力學(xué)試驗(yàn),建立內(nèi)導(dǎo)體的蠕變本構(gòu)方程,為分析蠕變對(duì)射頻同軸OMAL開關(guān)射頻性能退化的影響奠定基礎(chǔ)。zui后,在得到蠕變本構(gòu)方程的基礎(chǔ)上,模擬射頻同軸OMAL開關(guān)長期頻繁通斷時(shí)的蠕變變形過程。

蠕變的射頻同軸歐瑪爾OMAL開關(guān)性能分析方法
通過提取蠕變過程中的應(yīng)力、應(yīng)變等主控力學(xué)參量,確定射頻同軸OMAL開關(guān)長期頻繁通斷過程中zui先萌生裂紋的薄弱區(qū)域,分析蠕變對(duì)射頻性能的影響,進(jìn)一步對(duì)射頻同軸OMAL開關(guān)的熱疲勞壽命和電壽命進(jìn)行了分析預(yù)測。