机载大功率射频同轴继电器设计

式（4）中：N为线圈匝数，I为线圈电流，R_m为磁路磁阻。

电磁系统的电磁吸力计算比较烦琐，通常使用Ansoft Maxwell软件进行仿真, 为了提高产品的可靠性，保证在全温度范围（-55℃～+85℃）正常工作，实际动作电压按+85℃时进行设计。由于额定工作电压范围24v～32v,为了保证可靠的驱动电流，设计中必须考虑到电磁线圈漆包线铜材料的电阻随环境温度变化的趋势，由公式(5)确定：

11（暂缺）

式（5）中：R₂₀为20℃的电阻值；R_t为在t温度范围下测量的电阻值；t为测量的环境温度；α为电阻温度系数，单位1/℃。

（3）射频切换及射频接口设计

射频切换是在矩形同轴传输线中完成的，矩形同轴传输线截面见图6，在矩形传输线中设置中间簧片的通断切换结构，它的结构特点就是中间簧片位于上下接地板的对称面上。

矩形同轴传输线的传输功率，由以下公式决定：

13（暂缺）

式（6）中：P_max为最大峰值的击穿功率（KW）； ρ为电压驻波比；p为空气大气压力（atm）；b为接地板高度（cm）；t为中间簧片厚度；Z₀为特性阻抗，50Ω。

通过式（6）可以看出，要增加矩形同轴传输线的传输功率，可以增加中间簧片厚度t、接地板之间距离b,减少电压驻波比，而电压驻波比ρ由同轴线特性阻抗Z₀相关，而影响矩形同轴线特性阻抗Z₀的重要参数为中间簧片厚度t、宽度w和接地板高度b、宽度w′。其相关尺寸关系计算时参照矩形同轴线特性，见表1。

表1  矩形同轴线特性

射频输入输出端口均为N型同轴连接器，是圆形同轴传输线，截面见图7，其设计主要是根据同轴传输线理论相关公式（7）、（8）、（9）（10）确定内外导体尺寸。

同轴线的特性阻抗Z_c为：

式（7）中：Z₀为特性阻抗，50Ω；ε_r为内外导体间介质材料的相对介电常数；μ_γ为介质相对导磁系数，b为外导体内半径，mm；a为内导体外半径，mm。