72、射频连接器高频感应焊接与非可展曲面共形承载天线结构3D打印研究

射频连接器高频感应焊接与非可展曲面共形承载天线结构3D打印研究

射频连接器高频感应焊接研究

1. 研究背景与意义
   射频连接器作为微波模块信号传输与接收的重要通道，其焊接质量对组件的电气性能和长期可靠性有着重要影响。传统的射频连接器焊接技术，如回流焊或热板加热，在后期维修过程中会带来一些问题，如重新熔化用于组装组件的低温焊料，导致组件性能下降。而高频感应加热具有热集中、加热面积小和加热效率高的优点，可避免组件内部温度过高，但目前关于基于感应加热的射频连接器焊接过程的数值模拟和工艺参数优化的报道较少。
2. 研究方法
   • 模拟原理 ：感应加热是一个典型的多物理场耦合过程，其模拟原理可从麦克斯韦方程推导得出。通过一系列方程，如(\nabla\times(\vec{E}+\frac{\partial\vec{A}}{\partial t}) = 0)、(\nabla\times(\mu^{-1}\nabla\times\vec{A}) = \vec{J} s + \vec{J}_e)等，结合给定的线圈磁导率(\mu)、线圈电导率(\sigma)和激励电流(I {coil})，可得到电磁矢量势(\vec{A})，进而得到感应电场强度(\vec{E})和感应热(Q)。同时，考虑加热部件的热传导方程以及线圈的水冷通道散热计算。使用COMSOL软件的感应加热模块通过直接耦合方法计算电磁 - 热双向耦合模型。
   • 模型建立 ：采用铜丝作为感应线圈，外壳材料为6061铝合金，焊接面