一种同轴谐振器产品微放电阈值的设计方法

摘要

本发明公开了一种同轴谐振器产品微放电阈值的设计方法，包括根据电性能要求设计同轴谐振器产品的电路模型的步骤；根据电路模型实现同轴谐振器产品实现结构，并对实现结构进行全波电磁仿真验证的步骤；确定实现结构中微放电风险敏感区域的步骤；利用微放电敏感曲线确定同轴谐振器微放电阈值功率的步骤；对微放电阈值功率进行判断完成或更改实现结构的步骤。采用本发明可以准确估计同轴谐振器产品的微放电阈值，降低了同轴谐振器产品的设计成本。

主权项

一种同轴谐振器产品微放电阈值的设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：根据电性能指标要求设计以同轴谐振器为基本单元的产品电路模型；电性能指标包括同轴谐振器产品的微波状态指标和工作状态指标；步骤2：根据电路模型实现同轴谐振器产品的结构形式，并对结构形式进行全波电磁仿真验证；步骤3：确定通过步骤2验证的结构形式的微放电风险敏感区域；步骤4：采用同轴谐振器微放电敏感曲线，并根据步骤3中确定的微放电风险敏感区域的物理间隙尺寸d和通过该区域的工作频率f，确定同轴谐振器的微放电阈值功率；所述同轴谐振器微放电敏感曲线用于描述d*f和同轴谐振器微放电阈值功率的关系；步骤5：若步骤4获得的同轴谐振器产品的微放电阈值功率符合步骤1所述的电性能指标要求，则完成对同轴谐振器产品的设计；否则，返回步骤2，转换同轴谐振器的结构形式重新实现同轴谐振器产品的电路模型；所述步骤4中建立同轴谐振器微放电敏感曲线的步骤为：步骤41：根据同轴谐振器产品的电性能指标设计选定结构形式的同轴谐振器；步骤42：确定步骤41得到的同轴谐振器的微放电风险敏感区域；步骤43：根据步骤42中确定的微放电风险敏感区域的最小间隙；以固定的步进量增加或减少，并在同轴谐振器的电性能指标要求下按照改变后的微放电风险敏感区域的最小间隙重新设计同轴谐振器；步骤44：对设计出的同轴谐振器产品的试验件进行微放电阈值试验，将获得的每个结构同轴谐振器的微放电阈值试验值拟合为同轴谐振器微放电敏感曲线；所述确定同轴谐振器产品的微放电风险敏感区域的方法为：对产品中的谐振腔进行顺序编号，并根据下式计算各谐振腔的储藏能量W_k；$W_k=\frac{{i_k}^2}{2{\omega }_0}$其中，k为谐振腔编号；i为每个谐振腔的电流；ω₀为工作频带的中心频率；按储藏能量大小对谐振腔进行排序，将储藏能量最大的谐振腔确定为功率容量瓶颈谐振腔；对功率容量瓶颈谐振腔中间距较小的部分进行全波电磁仿真分析，并确定功率容量瓶颈谐振腔中的最大电压，所述功率容量瓶颈谐振腔中的最大电压所对应的区域即为同轴谐振器的微放电风险敏感区域。