引线搭焊互联点形态与信号传输性能影响机理研究

发布时间：2020-05-09 23:18

【摘要】：顺应近代电磁学的发展,近年来针对卫星、雷达、基站等电子装备的功能要求也不断提高,且电子装备整体发展趋向于高频率、高密度、高可靠性要求而微波组件是电阻装备的核心部件之一,微波组件的指标性能直接决定着电子装备整机的功能指标,如工作频带、输出功率等。然而微波组件中存在大量的互联点,其中引线搭焊互联点的应用尤其广泛,互联点的插入损耗、回波损耗等性能指标好坏直接决定微波组件的性能,间接影响电子装备的性能。目前国内外研究侧重于单个组件互联点的可靠性,缺少互联点工艺形态参数化表征与焊接性能控制方法研究,且未涉及到引线搭焊互联点工艺形态与信号传输性能耦合的层面。本文针对引线搭焊互联点形性关联机理展开,以微波组件为载体,深入研究引线搭焊互联点形性关联机理,实现对完整引线搭焊互联点性能预测;针对引线搭焊互联方式属于硬搭焊极易产生缺陷的问题,建立对互联点的缺陷预测与调控方法;针对为减少引线搭焊互联点缺陷而提出的活动引线搭焊互联点展开研究,确定活动引线搭焊形性关联机理方法并确定活动引线搭焊互联点调控方法。主要工作如下:(1)以引线搭焊互联点为研究对象,基于工程实际和引线搭焊互联点物性参数与结构参数在电磁仿真软件HFSS中建立引线搭焊互联点参数化表征模型;基于传输线理论,将整个传输线划分为多段单独分析,运用同轴线与微带线阻抗计算公式并借助场分析软件Polar面向引线搭焊互联点形式进一步优化计算公式;将引线搭焊互联点部分不规则结构划分为均匀段和连续变化段,将各部分互联点参数近似整合为等效微带线参数,从而得到将互联点部分的物性参数与结构参数的阻抗计算公式公式;将引线搭焊互联点整个传输路径中的阻抗公式借助反射系数整合,最终得到引线搭焊互联点插入损耗、回波损耗的形性关联数学表达式;基于工程实际筛选出关键参数建立正交试验项,基于引线搭焊互联点参数化表征模型进行HFSS软件仿真,与本章推导的的形性关联数学表达式计算结果对比,确定公式计算结果的准确性。(2)以存在缺陷的引线搭焊互联点为研究对象,基于引线搭焊互联点参数化表征模型,建立存在互联点缺陷(裂纹)时的参数化表征模型;基于等效电路理论,建立引线搭焊互联点存在缺陷时的等效电路,并计算存在缺陷时互联点各部分阻抗,最后整合为引线搭焊互联点存在缺陷时插入损耗、回波损耗的形性关联数学表达式;基于工程实际筛选出关键参数建立正交试验项,基于引线搭焊互联点存在缺陷时参数化表征模型进行软件仿真,与本章得到的存在缺陷时引线搭焊互联点形性关联数学表达式计算结果对比,判断公式准确性;基于所得公式建立一套缺陷预测与调控方法,在MATLAB中编写封装为互联点缺陷预测程序,为工程技术人员提供互联点调试指导。(3)以为减少引线搭焊互联点缺陷而提出的活动引线搭焊互联点为研究对象,基于工程实际和活动引线搭焊物性参数与结构参数建立活动引线搭焊互联点参数化表征模型;分析影响信号传输性能的参数,构建互联形态与信号传输性能的关联方法,确定形态参数与信号传输性能之间的关联机理、关联强度、关键参数、关联区间,最终给出关键参数要求;基于形性关联模型,提出活动引线搭焊互联点调控方法,给出影响参数强度排序以及相应的调控策略,对工程实践中应用活动引线搭焊互联点的情况进行互联点结构、尺寸的调控指导,提高工程技术人员的调试效率。
【图文】：

谖佬欠矫妫?970 年我国发射的第一颗人造地球卫星（如图1.1（a））使用短波 20.009MHz 来进行转播[1,2]，而近年来我国大力发展的北斗导航系统由 35 颗卫星组成（如图 1.1（b））需要发射 1561MHz、1589MHz、1268MHz 和1207MHz4 个频率的信号，，且由于工作环境特殊，经常需要经受超高温、超低温的考验[3,4]；在雷达方面，早期的多普勒雷达[5]使用机械扫描（如图 1.1（c）），而有源相控阵雷达（PAR，如图 1.1（d））则通过引入更多、排布更密集的收发组件进行电扫描，工作状态易收到内部高热密度、外部机械振动等因素影响[6,7]；在基站方面，从上世纪80 年代 1G 模拟基站（如图 1.1（e）

图 1.2 高频微波组件与意义频率、高密度、高可靠性的发展要求使得对微波组件出[15]，特别是作为典型互联工艺中的引线搭焊互联方下，互联点的寄生电容不能忽略，互联点在高频条件路模型中的交流电阻与工作频率有关，高频情况下趋部电流分布，容易导致传输线阻抗增加，造成信号传高频段中对电磁信号传输的影响必须深入研究。研究更成为设计阶段成功转组装阶段过程中的关键因素之善，该研究将成为微波组件在设计阶段必须考虑和深
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN61

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本文编号：2656895