本文關(guān)鍵詞：基于蠕變的射頻同軸開關(guān)性能分析方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：射頻同軸開關(guān)廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、雷達(dá)、廣播等無(wú)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(wú)線傳輸中不可或缺的機(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。因此,本文在對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)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)射頻同軸開關(guān)整機(jī)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(shí)測(cè)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)射頻同軸開關(guān)的主要熱量來(lái)源及傳熱機(jī)制進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上,建立射頻同軸開關(guān)的電磁-熱-結(jié)構(gòu)的多物理場(chǎng)耦合仿真模型。研究射頻同軸開關(guān)在傳輸不同信號(hào)頻率時(shí)的溫度場(chǎng)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(duì)射頻性能的影響。并利用T型熱電偶測(cè)量同軸開關(guān)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的工作溫升,驗(yàn)證熱場(chǎng)仿真結(jié)果的正確性。然后,針對(duì)射頻同軸開關(guān)在長(zhǎng)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)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)射頻同軸開關(guān)射頻性能退化的影響奠定基礎(chǔ)。最后,在得到蠕變本構(gòu)方程的基礎(chǔ)上,模擬射頻同軸開關(guān)長(zhǎng)期頻繁通斷時(shí)的蠕變變形過程。通過提取蠕變過程中的應(yīng)力、應(yīng)變等主控力學(xué)參量,確定射頻同軸開關(guān)長(zhǎng)期頻繁通斷過程中最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)射頻同軸開關(guān)的熱疲勞壽命和電壽命進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：射頻同軸開關(guān) 有限元 射頻性能 蠕變 壽命預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN915.05
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景8
• 1.2 課題的研究目的和意義8-9
• 1.3 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.3.1 射頻同軸開關(guān)產(chǎn)品性能國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3.2 射頻同軸開關(guān)熱特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.3 材料蠕變的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 射頻同軸開關(guān)射頻性能分析17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 電磁波在波導(dǎo)中的傳輸特性17-25
• 2.2.1 同軸線傳輸理論18-23
• 2.2.2 射頻性能參數(shù)23-25
• 2.3 射頻同軸開關(guān)射頻性能的有限元分析方法25-28
• 2.3.1 有限元建模25-26
• 2.3.2 邊界條件及激勵(lì)加載26-27
• 2.3.3 仿真結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 射頻同軸開關(guān)的熱性能分析30-43
• 3.1 引言30
• 3.2 射頻同軸開關(guān)的熱場(chǎng)數(shù)學(xué)模型30-35
• 3.2.1 溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型30-32
• 3.2.2 熱-結(jié)構(gòu)耦合場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型32-35
• 3.3 射頻同軸開關(guān)的電磁-熱-結(jié)構(gòu)分析35-41
• 3.3.1 熱源分析35-37
• 3.3.2 邊界條件分析37-39
• 3.3.3 射頻同軸開關(guān)的溫度場(chǎng)結(jié)果及驗(yàn)證39-40
• 3.3.4 射頻同軸開關(guān)的結(jié)構(gòu)場(chǎng)仿真結(jié)果40-41
• 3.4 熱形變對(duì)射頻性能的影響分析41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 射頻同軸開關(guān)內(nèi)導(dǎo)體材料蠕變?cè)囼?yàn)及蠕變本構(gòu)方程的建立43-55
• 4.1 引言43
• 4.2 蠕變理論43-48
• 4.2.1 蠕變曲線43-46
• 4.2.2 蠕變變形機(jī)理46-47
• 4.2.3 影響材料蠕變的因素47-48
• 4.3 蠕變?cè)囼?yàn)48-52
• 4.3.1 試驗(yàn)方案48-49
• 4.3.2 試驗(yàn)試件及設(shè)備49-50
• 4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果50-52
• 4.4 蠕變本構(gòu)方程的建立52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第5章 蠕變對(duì)射頻同軸開關(guān)射頻性能的影響分析55-64
• 5.1 引言55
• 5.2 熱循環(huán)載荷與邊界條件55-56
• 5.3 循環(huán)通斷情況下內(nèi)導(dǎo)體的應(yīng)力應(yīng)變分析56-59
• 5.3.1 失效位置的確定56-57
• 5.3.2 熱疲勞壽命的計(jì)算57-59
• 5.4 射頻性能退化過程分析59-63
• 5.4.1 射頻同軸開關(guān)性能失效閾值的確定59
• 5.4.2 蠕變變形對(duì)射頻性能的影響分析59-61
• 5.4.3 基于退化軌跡回歸模型的壽命預(yù)測(cè)61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果70-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 蟻澤純;熊旺;王力;劉立林;張佰君;吳昊;;大功率LED多芯片集成封裝的熱分析[J];半導(dǎo)體光電;2011年03期

2 鄧曉燕;孫振起;;電子裝備用射頻連接器選型[J];信息化研究;2010年07期

3 張忠明,服部修次,田川紀(jì)英,後藤光昭,石川純明;銅合金疲勞過程中塑性應(yīng)變幅的變化[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2004年04期

4 黃正;;美國(guó)軍用射頻連接器的發(fā)展[J];中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào);2007年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳孟;黃慶;翁羽;蔣興;沈睿;;自然對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算方法研究[A];第十七屆全國(guó)反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)力學(xué)會(huì)議論文集[C];2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 景紅光;連接器熱設(shè)計(jì)基本建模、有限元材料分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2013年

2 李求洋;功率MOSFET可靠性建模的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

3 姬風(fēng);10×10~4Nm~3/h制氫裝置管系結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力及高溫蠕變分析[D];東北石油大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：基于蠕變的射頻同軸開關(guān)性能分析方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：448708