[发明专利]一种多腔结构器件的功率容量预测方法及系统

说明书

本申请公开了一种多腔结构器件的功率容量预测方法及系统，包括：根据多腔结构器件的基本技术参数，构建无源电路拓扑结构网络；计算分析无源电路拓扑结构网络在单位功率输入下，无源电路拓扑结构网络中各单腔腔体的最大储能；再构建多腔结构器件中各单腔腔体的3D单腔物理模型；计算3D单腔物理模型在储存单位能量条件下，各单腔腔体内部的最大场强；根据上述的各单腔腔体的最大储能，以及储存单位能量条件下各单腔腔体内部的最大场强，计算得到单位功率输入下多腔结构器件腔体内部的最大场强；再在空气击穿临界条件的约束下，得到多腔结构器件的功率容量。本申请从设计角度可提高产品设计研发的效率，并明显降低研发的成本和相关资源的消耗。

技术领域

本申请涉及功率容量预测技术领域，具体而言，涉及一种多腔结构器件的功率容量预测方法及系统。

背景技术

在目前的通信/电子/航空/航天等领域，多腔(腔体)结构的滤波器、双工器等微波/射频器件大量应用。对于这些器件(尤其大功率应用)而言，功率容量是重要的技术指标。器件的功率容量指标出现问题，容易引起工作时器件功率击穿，烧毁等产品工程质量问题。目前，对于这类器件相关功率容量指标的设计研发，在技术手段上通常采用一些比较理想化的基础原理理论分析，结合以往的一些产品经验，预先获得一些候选的技术方案，然后通过大量的实物加工试验从方案中优选/改进设计，来获得所需的有效设计方案和技术参数。

但是在采用这些方法进行功率容量指标处理的时候，在产品设计方面涉及到多专业交叉的技术和产品材料/工艺等实际物理特性，采用常规的基本理论分析和经验来进行设计指导，其实很难获得精细实用的设计技术方案。在射频微波技术领域，不同类型/结构的产品技术特性/规律是差异很大的，既往的设计经验并不是通用的，有相当的局限性；基本的原理理论分析，如常用的电路网络理论，往往忽略具体产品的很多物理参数(几何形状/材料/工艺等)，造成理论分析与实际情况差距很大，因此单纯只依靠基本原理简单分析产品功率容量，其结果对于目前的产品设计，无法提供准确量化的产品设计的技术支撑。

由于产品研制成本/效率和质量风险控制等的要求，当今的产品研发是要靠设计技术来支撑的。对于功率容量指标这样的产品设计，在没有有效的设计技术手段支撑下，我们也不能靠大量的反复试验试错的方式来进行产品设计工作，这样产品功率容量指标相关的设计工作就成为一件非常重要且困难的工作。面对目前这样的状况，要解决产品功率容量指标的设计技术问题，还是得从产品工程设计角度，找到有效的准确工程预测产品功率容量指标的设计解决方案。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是在对多腔结构器件产品进行设计时，现有设计技术无法对产品功率容量指标进行准确的工程预测，从而在效率、成本、质量风险等方面对产品的研发及生产等造成不利影响。本申请的目的在于提供一种多腔结构器件的功率容量预测方法及系统，在产品实际加工制造/试验之前，就可以让研发人员能准确量化预测并掌握产品功率容量指标，从而在设计阶段就能对产品设计方案进行有效的准确评估和优化，减少不必要的试错试验，从而大大提高产品设计研发的效率，降低研发及生产成本，并从设计角度控制产品批量生产应用的质量风险。

本申请通过下述技术方案实现：

第一方面，一种多腔结构器件的功率容量预测方法，包括：根据多腔结构器件的基本技术参数，构建所述多腔结构器件的无源电路拓扑结构网络；计算分析所述无源电路拓扑结构网络在单位功率输入下，所述无源电路拓扑结构网络中各单腔腔体的最大储能；根据多腔结构器件的基本技术参数，构建所述多腔结构器件中各单腔腔体的3D单腔物理模型；计算所述3D单腔物理模型在储存单位能量条件下，各单腔腔体内部的最大场强；根据单位功率输入下所述无源电路拓扑结构网络中各单腔腔体的最大储能，以及各单腔腔体的3D单腔物理模型在储存单位能量条件下各单腔腔体内部的最大场强，得到单位功率输入下所述多腔结构器件腔体内部的最大场强；根据所述单位功率输入下所述多腔结构器件腔体内部的最大场强，在空气击穿临界条件的约束下，得到所述多腔结构器件的功率容量。