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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 微波组件典型连接工艺及特点分析2

1.3 微波组件机电热耦合研究现状3

1.3.1 微波组件的路耦合分析3

1.3.2 组件互联工艺形态表征与建模5

1.3.3 互联参数与传输性能的关联方法7

1.3.4 面向组件传输性能的预测与调控8

1.3.5 高频高性能微波组件发展需求9

1.4 本书内容安排10

参考文献11

第2章 微波电路基础与环境分析16

2.1 微波传输线16

2.1.1 传输线类型17

2.1.2 传输线电路模型17

2.1.3 相位速度和特征阻抗18

2.1.4 传输线阻抗变换18

2.1.5 集肤效应19

2.2 微波网络基本参数20

2.2.1 反射系数20

2.2.2 电压驻波比22

2.2.3 回波损耗23

2.2.4 单端口散射系数23

2.2.5 插入损耗24

2.2.6 正向传输系数24

2.3 微波网络的阻抗匹配25

2.4 Smith圆图26

2.4.1 Smith阻抗圆图26

2.4.2 Smith导纳圆图27

2.4.3 Smith阻抗导纳圆图28

2.4.4 Smith圆图与传输线28

2.4.5 Smith圆图与网络Q值28

2.5 振动环境对微波组件的影响29

2.6 微波组件常用散热方法30

参考文献32

第3章 组件机电热性能仿真软件关键技术34

3.1 机电热仿真软件概述34

3.1.1 开发软件特点分析34

3.1.2 有限元分析软件的选择35

3.1.3 数值计算和图形显示软件的选择37

3.1.4 电磁仿真软件的选择38

3.2 仿真软件应用关键技术39

3.2.1 ANSYS软件的二次开发39

3.2.2 指定节点信息数据提取技术42

3.2.3 参数化建模技术43

3.2.4 多模块系统集成技术43

3.3 机电热仿真软件的主要功能44

3.3.1 结构性能分析功能44

3.3.2 温度分析功能45

3.3.3 电性能分析功能46

3.4 微波组件结构与热分析软件46

3.4.1 微波组件结构特性46

3.4.2 微波组件热特性46

3.4.3 软件总体设计47

3.4.4 软件功能模块49

3.4.5 软件应用案例51

参考文献55

第4章 模块拼缝工艺对组件传输性能的影响机理57

4.1 模块拼缝结构形式与结构参数57

4.2 模块拼缝的等效电路模型58

4.3 模块拼缝电磁模型及边界条件60

4.4 不同频率下缝隙宽度对传输性能的影响61

4.4.1 S波段缝隙宽度61

4.4.2 X波段缝隙宽度63

4.4.3 Ku波段缝隙宽度64

4.4.4 Ka波段缝隙宽度64

4.4.5 结果讨论66

4.5 导线高度对传输性能的影响66

4.6 模块拼缝样件测试验证68

4.6.1 测试方法与测试流程68

4.6.2 散射参数测试69

4.6.3 验证结论74

4.7 拼缝连接工艺影响机理分析软件75

4.7.1 软件总体设计75

4.7.2 组成模块设计76

4.7.3 软件功能设计77

4.7.4 软件操作方法79

4.7.5 工程案例应用81

参考文献84

第5章 金丝键合互联工艺对组件传输性能的影响机理86

5.1 金丝键合互联工艺的发展86

5.2 金丝键合互联工艺特性分析87

5.2.1 金丝键合互联工艺分类87

5.2.2 金丝键合互联分析方法89

5.3 金丝键合路耦合建模方法93

5.3.1 金丝键合结构形式93

5.3.2 金丝键合路耦合建模思路94

5.3.3 金丝键合等效电路模型95

5.3.4 金丝键合路耦合模型97

5.4 金丝键合路耦合模型验证99

5.5 金丝键合工艺参数对传输性能的影响102

5.5.1 单根金丝键合工艺103

5.5.2 双根金丝键合工艺106

5.5.3 影响机理对比分析111

5.6 不同频段下金丝键合工艺参数对传输性能的影响111

5.6.1 X、Ku、Ka频段单根金丝键合111

5.6.2 X、Ku、Ka频段双根金丝键合113

5.6.3 影响机理对比分析116

5.7 基于路耦合的金丝键合工艺参数设计软件116

5.7.1 软件总体设计116

5.7.2 组成模块设计117

5.7.3 软件功能设计118

5.7.4 软件操作方法119

5.7.5 工程案例应用121

参考文献123

第6章 钎焊连接工艺对组件传输性能的影响机理126

6.1 钎焊连接空洞特性分析126

6.2 钎焊空洞结构形式与参数127

6.3 钎焊空洞分析方法与计算模型128

6.4 钎焊空洞特征对传输性能的影响129

6.4.1 空洞位置129

6.4.2 空洞大小132

6.4.3 空洞数目133

6.4.4 钎透率135

6.5 钎焊空洞样件测试与验证137

6.5.1 测试方法与测试流程137

6.5.2 两频段性能测试138

6.5.3 验证结论139

6.6 钎焊连接工艺影响机理分析软件139

6.6.1 软件总体设计139

6.6.2 组成模块设计140

6.6.3 软件功能设计141

6.6.4 软件操作方法143

6.6.5 工程案例应用145

参考文献148

第7章 螺栓连接工艺对组件传输性能的影响机理150

7.1 螺栓连接组件结构模型150

7.2 螺栓连接组件振动变形分析151

7.3 螺栓连接组件电磁模型155

7.3.1 变形介质板形面拟合方法155

7.3.2 变形曲面拟合过程156

7.3.3 变形前后的组件电磁模型157

7.4 螺栓连接组件传输性能分析158

7.5 螺栓位置改进与传输性能改善160

7.5.1 螺栓分布位置调优160

7.5.2 改进后的组件传输性能161

7.5.3 位置调优结论161

参考文献162

第8章 微波组件多通道腔体耦合效应与机理分析164

8.1 微波组件腔体结构模型164

8.2 腔体电磁特性分析166

8.2.1 腔体内电场分布仿真166

8.2.2 腔体谐振频率仿真分析167

8.3 腔体结构尺寸对隔离度的影响169

8.3.1 腔体高度H170

8.3.2 隔板厚度T1170

8.3.3 隔板厚度T2171

8.3.4 开口位置S171

8.4 网孔结构对隔离度的影响172

8.4.1 横纵向网孔172

8.4.2 开孔高度HH174

8.4.3 开孔宽度HW175

8.5 腔体耦合影响机理分析176

8.6 多通道腔体耦合效应分析软件177

8.6.1 软件总体设计177

8.6.2 组成模块设计178

8.6.3 软件功能设计180

8.6.4 软件操作方法184

8.6.5 工程案例应用186

参考文献189

第9章 微波组件散热冷板集成优化设计191

9.1 散热冷板结构模型简化与特性分析191

9.1.1 散热冷板结构模型191

9.1.2 散热冷板结构简化192

9.1.3 散热冷板特性分析196

9.2 散热冷板流体参数优化设计202

9.2.1 热源特点与流道结构202

9.2.2 冷却液入口位置与类型分析204

9.2.3 冷板流道和流体参数影响机理207

9.2.4 流体冷却参数设计213

9.3 散热冷板结构轻量化设计219

9.3.1 冷板结构动力学分析219

9.3.2 冷板结构特性分析224

9.3.3 冷板结构质量优化设计227

9.4 散热冷板结构-热集成优化设计230

9.4.1 结构-热集成优化设计流程231

9.4.2 结构-热集成优化设计模型232

9.4.3 集成优化过程及结果分析233

参考文献236