式(4)中:N為線圈匝數(shù),I為線圈電流,Rm為磁路磁阻。
電磁系統(tǒng)的電磁吸力計(jì)算比較煩瑣,通常使用Ansoft Maxwell軟件進(jìn)行仿真, 為了提高產(chǎn)品的可靠性,保證在全溫度范圍(-55℃~+85℃)正常工作,實(shí)際動(dòng)作電壓按+85℃時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于額定工作電壓范圍24v~32v,為了保證可靠的驅(qū)動(dòng)電流,設(shè)計(jì)中必須考慮到電磁線圈漆包線銅材料的電阻隨環(huán)境溫度變化的趨勢(shì),由公式(5)確定:
11(暫缺)
式(5)中:R20為20℃的電阻值;Rt為在t溫度范圍下測(cè)量的電阻值;t為測(cè)量的環(huán)境溫度;α為電阻溫度系數(shù),單位1/℃。
(3)射頻切換及射頻接口設(shè)計(jì)
射頻切換是在矩形同軸傳輸線中完成的,矩形同軸傳輸線截面見圖6,在矩形傳輸線中設(shè)置中間簧片的通斷切換結(jié)構(gòu),它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是中間簧片位于上下接地板的對(duì)稱面上。
矩形同軸傳輸線的傳輸功率,由以下公式?jīng)Q定:
13(暫缺)
式(6)中:Pmax為最大峰值的擊穿功率(KW); ρ為電壓駐波比;p為空氣大氣壓力(atm);b為接地板高度(cm);t為中間簧片厚度;Z0為特性阻抗,50Ω。
通過(guò)式(6)可以看出,要增加矩形同軸傳輸線的傳輸功率,可以增加中間簧片厚度t、接地板之間距離b,減少電壓駐波比,而電壓駐波比ρ由同軸線特性阻抗Z0相關(guān),而影響矩形同軸線特性阻抗Z0的重要參數(shù)為中間簧片厚度t、寬度w和接地板高度b、寬度w′。其相關(guān)尺寸關(guān)系計(jì)算時(shí)參照矩形同軸線特性,見表1。
表1 矩形同軸線特性
射頻輸入輸出端口均為N型同軸連接器,是圓形同軸傳輸線,截面見圖7,其設(shè)計(jì)主要是根據(jù)同軸傳輸線理論相關(guān)公式(7)、(8)、(9)(10)確定內(nèi)外導(dǎo)體尺寸。
同軸線的特性阻抗Zc為:
式(7)中:Z0為特性阻抗,50Ω;εr為內(nèi)外導(dǎo)體間介質(zhì)材料的相對(duì)介電常數(shù);μγ為介質(zhì)相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù),b為外導(dǎo)體內(nèi)半徑,mm;a為內(nèi)導(dǎo)體外半徑,mm。