高功率射频/微波的思量身分

2022-11-11 15:46:02 作者:睡倪麻痹起来嗨~
导读:高功率射频/微波的考虑因素,与其他关键的射频/微波组件和设备参数一样,射频设计和系统集成中的极端功率需要考虑一些重要的注意事项。如果针对其他性能因素(例...
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高功率射频及微波无源器件中的考虑和限制

与其他要害的射频/微波组件和设置装备摆设参数一样,射频设计和体系集成中的极度功率必要思量一些紧张的细致事变。假如针对其他性能身分(比方噪声、线性、相位噪声或其他信号质量身分)对射频信号举行了优化,且信号功率完全在组件、设置装备摆设和互连的功率处置惩罚本领之内,那么通常很少思量功率身分。但是,假如针对功率传输对射频体系举行了优化,尤其是在峰值脉冲功率非常高的情形下,那么另有其他很多身分一定举行均衡。

比方,在高频率情形下,会产生趋肤效应征象,而在导体中流传的电子元件的漫衍偏向于领导体外貌聚拢。流领导体外貌的高频电流的积存会导致电阻(即消耗)的大量增添以及导体和绝缘子的发热。在较高的射频功率下,外貌状态、粗糙度和保形性比在较低的射频功率和较低的频率下对体系的功率消耗和服从起着更紧张的作用。假如消耗充足大,大概导致组件或设置装备摆设的绝缘、介电质料或半导体的发热并降额,乃至会导致热失控并破坏体系元件。过多的热能还将导致质料加热,形状/尺寸随着质料的热膨胀系数(CTE)的改变而改变。

同样地,在较高的功率程度下,整个信号链中阻抗的纷歧致会体现出更为显着的影响。比方,纵然具有“精良”的电压驻波比(VSWR)额定值,在高功率程度下,组件之间以及沿互连仍会形成大量驻波,从而在敏锐设置装备摆设的端口处形成高压。别的,这些高压乃至大概凌驾绝缘质料的介电强度,从而导致互连或设置装备摆设破坏。

线性是另一个更为紧张的身分,由于在高功率程度下,诸如谐波和杂散信号之类的非线性可以到达低级信号功率的紧张部门。别的,一些无源非线性变得越来越广泛,比方无源互调失真(PIM)。因为无源互调失真(PIM)孕育发生的滋扰是原始信号强度和频率的产品,是以必要越发认真对高功率体系加以计划,幸免无源互调失真(PIM)对周边通讯体系造成滋扰。

办理高功率设计的其他要领是利用最大大概的互连和信号路径,以淘汰因为电阻性消耗引起的消耗和发热。在高功率设计中,通常利用具有较高电介质击穿和较低电介质正切(消耗因数)的电介质和绝缘体,从而进一步淘汰电介质的发热。对付高功率设计,质料的选择每每范围于具有较好热膨胀系数(CTE)立室的质料,大概互连、组件和设置装备摆设的设计:在特定条件下,纵然加热引起尺寸改变,元件也能事情。

为了幸免高压驻波,高功率体系通常由非常低的电压驻波比(VSWR)设置装备摆设组装而成,这些设置装备摆设的设计具有最小的非线性和无源互调失真(PIM)。这些设置装备摆设通常是专门的组件,近来已成为遍及利用的尺度同轴毗连器和电缆尺寸。防备过压体系造成破坏的其他要领是利用衰减器和限定器,将其调治至卑鄙设置装备摆设的最大事情功率。别的,对付极高功率的体系,在信号链中利用波导组件来取代同轴互连也是很常见的,由于波导每每具有比同轴更高的功率阈值。

射频连接器的高功率射频和微波被动考虑因素和约束
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