微帶線射頻繼電器等效電路建模與性能優(yōu)化方法研究.pdf

1、近年來(lái)電信事業(yè)迅速發(fā)展，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的頻率不斷上升，微波電路集成化的要求越來(lái)越高，市場(chǎng)上對(duì)具有更好射頻性能和集成化能力的射頻元器件需求越來(lái)越迫切。作為射頻電路中不可或缺的一種電子元器件，射頻繼電器控制著射頻電路導(dǎo)通或關(guān)斷，其射頻性能的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)射頻電路的信號(hào)傳輸能力具有影響較大。微帶線射頻繼電器具有良好的表面貼裝能力，成本低廉，已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的在片式射頻繼電器。因此，對(duì)微帶線射頻繼電器進(jìn)行理論研究和性能優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于提升我國(guó)繼

2、電器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)水平具有重要意義。
　　本文應(yīng)用經(jīng)典傳輸線理論、微元思想和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)射頻繼電器信號(hào)傳輸路徑中典型連續(xù)與不連續(xù)結(jié)構(gòu)的分布參數(shù)進(jìn)行提取，建立了信號(hào)傳輸路徑在閉合和關(guān)斷兩種狀態(tài)下的等效電路模型，通過(guò)對(duì)等效電路模型進(jìn)行仿真分析，得到各繼電器典型結(jié)構(gòu)對(duì)插入損耗、電壓駐波比及隔離度等性能的影響，初步確定性能影響因素。
　　然后，利用有限元仿真軟件對(duì)射頻繼電器的信號(hào)傳輸路徑進(jìn)行建模，考慮信號(hào)輻射，計(jì)算了在激勵(lì)終端只產(chǎn)生TE

3、M模（橫電磁波）且繼電器端子匹配50Ω負(fù)載時(shí)，繼電器射頻性能隨頻率變化關(guān)系及電磁場(chǎng)分布情況；并初步分析了繼電器射頻性能影響因素的尺寸變化對(duì)性能的影響，為性能優(yōu)化確定合適的變量取值區(qū)間。
　　基于以上研究結(jié)果，應(yīng)用正交試驗(yàn)法對(duì)繼電器信號(hào)路徑進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，考慮實(shí)際生產(chǎn)及裝配需要確定合理的約束條件及目標(biāo)函數(shù)，制定正交表進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行極差分析和方差分析，確定繼電器射頻性能顯著影響因素和最優(yōu)水平值，實(shí)現(xiàn)了繼電器射頻性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4、r>　　繼而研究了工藝水平對(duì)繼電器性能的影響。對(duì)已確定的因素最佳水平組合進(jìn)行容差設(shè)計(jì)，分析各因素的尺寸公差對(duì)目標(biāo)函數(shù)的貢獻(xiàn)率，得到各目標(biāo)函數(shù)的容差設(shè)計(jì)公式，對(duì)各因素尺寸公差進(jìn)行重新分配，以簡(jiǎn)化工藝要求并降低繼電器產(chǎn)品的射頻性能分散性；此外研究了工業(yè)選材對(duì)導(dǎo)體損耗和介電損耗的影響，確定兩種損耗與材料屬性間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　　最后，對(duì) PCB用繼電器的測(cè)試方法進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了繼電器測(cè)試卡具和校準(zhǔn)線，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試?yán)^電器射頻性能，并將