射频继电器是用来传输和切换射频信号的继电器,通常也被称为微波开关。射频继电器可以近乎无失真的传输和断开射频信号,当触点闭合时,它具有很小的插入损耗和电压驻波比,而当触点断开时又具有较高的隔离度。射频电磁继电器具有传统继电器无法比拟的优点,因此广泛应用于军事和民用的各个领域。随着射频技术的发展,需要传输或切断信号的频率和功率不断升高,对射频继电器的性能要求也越来越高。本课题以我公司JPT-20F型射频继电器为研究对象,基于虚拟样机仿真与优化设计技术,达到提升产品射频性能一致性的目的。首先,采用SolidWorks三维建模软件建立射频继电器接触系统的三维实体模型,基于Ansoft HFSS有限元软件分析接触系统的射频性能,包括:插入损耗、电压驻波比和隔离度等;采用矢量网络分析仪测量继电器接触系统的射频性能,并与仿真结果进行比较。其次,研究继电器接触系统各主要零部件工艺参数对继电器射频性能的影响,研究机械参数对继电器射频性能的影响,确定影响射频继电器射频性能的关键影响因素。再次,基于确定的影响射频继电器射频性能的关键因素,采用正交试验方法进行稳健性参数设计,利用Ansoft HFSS有限元软件进行仿真计算,采用内外表直积法进行试验计算,基于传统信噪比分析方法,确定出继电器射频性能最优的参数组合,通过仿真对比,验证参数设计优化的有效性。最后,基于稳健性容差设计方法,研究继电器接触系统各工艺参数公差范围变化对继电器射频性能的影响,采用贡献率分析方法,获得容差的最优分配方案,确定了各工艺参数的公差范围,进行仿真计算,并通过物理样机的实测数据进行计算分析,验证仿真结果的有效性,提升批次产品射频性能的质量一致性。