Elemente de frecvențe ultrahigh (SHF)
Elementele echipamentelor radioelectronice cu microunde de bandă de centimetri și milimetri diferă în specificitatea tehnologiei de proiectare și producție. Această specificitate se referă în primul rând la elementele căilor de ghidare a undelor antenei. Astfel de elemente sunt reflectoarele de antenă și liniile de transmisie a conductorilor de undă.
Reflectoare. Diferite suprafețe metalice și metalizate pot fi folosite ca reflectoare de antenă. Reflectorul ideal este o suprafață metalică netedă. Cu toate acestea, în unele cazuri, construcțiile de rețea și zăbrele sunt utilizate pentru a reduce greutatea și a reduce încărcăturile din vânt.
Suprafața reflectorului solid ar trebui să fie netedă; procesarea reflector rugozitatea suprafeței care să nu depășească lungimea de undă de D / emisie nu diminuează eficacitatea, dar pentru a evita apariția unor lobi laterali în modelul directivitate, neregularitățile de pe suprafața reflectorului nu ar trebui să formeze un forme geometrice regulate.
Reflectoarele pot fi fabricate în diverse moduri, ale căror alegere este determinată de dimensiunea și materialul reflectorului, precum și de cerințele tehnice pentru caracteristicile sale electrice.
Fig. 1. Construcția cablului din aliaj de magneziu
Reflectoarele cu ochiuri și zăbrele. Pentru fabricarea reflectorilor de tip net și de tip zăbrele, se folosesc diferite materiale: plasă din oțel galvanizat, sârmă din oțel inoxidabil, benzi metalice și tuburi.
Din reflectori din oțel galvanizat, fabricați cu reflectori de dimensiuni mari. Se folosește, de exemplu, o rețea de diametru de sârmă de 1,2 mm cu o parte a celulei de 6 mm. O astfel de rețea are o flexibilitate suficientă pentru a lua forma unui cadru de susținere. Dacă cadrul este realizat din oțel, grila poate fi lipită, cu un cadru din lemn, marginile grilajului sunt tăiate cu o bandă subțire de metal și apoi fixate pe cadru.
Pentru reflectoare de antene de benzi metalice prebenzii sunt tăiate (perforate) astfel încât să se potrivească cu profilul formei tăiate a reflectorului, iar apoi acestea sunt sudate sau sudate la lipire a cadrului reflector.
Țevi metalice amplasate în paralel au, de asemenea, o bună capacitate de a reflecta energia electromagnetică. Reflectorul asamblat din tuburi se caracterizează printr-o rezistență mai mare la sarcini eoliene în comparație cu o rețea echivalentă electrică de benzi. Reflectoarele din țevi sunt mai ușoare decât reflectoarele din benzi cu aceeași rezistență.
Ghiduri de undă. Un ghid de undă este un tub metalic circular sau dreptunghiular având o suprafață internă bine conductivă și o anumită relație între dimensiunile secțiunii transversale și lungimea de undă. Ghidurile de ghidare sunt unul dintre principalele tipuri de linii de transmisie în gama de microunde.
În Fig. 2 prezintă curbele comparative care caracterizează dependența amortizării de frecvența pentru un ghid de undă și un alimentator concentric cu aceleași dimensiuni transversale exterioare. Se poate observa din figura că atenuarea oscilațiilor din ghidul de undă la frecvențe mai mari decât o anumită frecvență, numită critică, este mult mai mică decât în alimentator. Dacă frecvența este sub cea critică, transmiterea energiei de-a lungul ghidului de undă este imposibilă. Ghidul de undă diferă de alimentator printr-un design mai simplu. În plus, peste ghidul de undă este posibilă transmiterea unor puteri mai mari decât pentru alimentator, deoarece ghidul de undă nu are un conductor intern și, prin urmare, nu există niciun pericol de defectare.
Pentru a conecta segmente separate de ghiduri de undă, se folosesc două tipuri principale de conexiuni: contact și flanșă de accelerație.
Racordul de contact este realizat folosind flanșe netede care sunt lipite la capetele ghidurilor de undă și legate între ele prin șuruburi. Un compus de acest tip este adesea folosit în condiții de laborator pentru diferite tipuri de măsurători; în producția de serie din cauza dificultății de a menține paralelismul flanșelor, este aproape nefolosită.
Fig. 2. Dependența atenuării de frecvența pentru alimentatorul concentric și ghidul de undă
Conexiunea flanșei de accelerație este o linie de jumătate de undă scurtcircuitată, conectată în serie cu cea principală. Rezistența la intrare a ramurii la punctul A este zero.
Fig. 3. Conectarea la flanșă a ghidurilor de undă
Fig. 4. Racord cu flanșă de ghidare cu distanțier metalic Monel
Impedanța la punctul B este foarte mare, iar curentul este practic zero. Prin urmare, calitatea contactului nu afectează funcționarea conexiunii. Porțiunea de accelerație BC este prevăzută sub formă de canelură circulară, adâncimea căreia este egală cu un sfert din lungimea de undă, astfel încât unitatea de curent este localizată la punctul de contact dintre accelerație și flanșă.
Pentru a asigura etanșeitatea compușilor de apă-undă, se utilizează garnituri din cauciuc sintetic. Dacă unitatea funcționează la o temperatură mai mică de -30 ° C, cauciucul natural sau un amestec al acestuia cu ștecherul este utilizat pentru garnituri. garnituri
este plasat în caneluri speciale în flanșă. Grosimea garniturii depășește adâncimea canelurii cu aproximativ 50%.
Au fost de asemenea utilizate conexiunile cu flanșă cu garnitură de contact Monel-metal, care diferă în mod avantajos de dimensiunile clapetei, parametrii electrici și ușurința de fabricație. Garnitura este o bandă de sârmă realizată dintr-un aliaj pe bază de nichel (27-29% cupru, 2-3% fier, 1,2-1,8% mangan, restul - nichel).
Ghidurile de undă metalice pot fi împărțite în trei grupe, în funcție de design: drept, curbat și răsucite. În ghidurile de undă îndoite, coturile provoacă nepotriviri minore dacă raza lor interioară este de două ori mai mare
lungime de undă în spațiul liber. Rotiți ghidurile de undă pentru a schimba polarizarea câmpului electromagnetic.
Grupele de valuri de mai sus aparțin așa-numitelor ghiduri de undă tari. Pe lângă acestea, se folosesc ghiduri de undă flexibile cu pereți ondulați (Figura 125). Uneori sunt utilizate așa-numitele ghiduri de undă dielectrice, care sunt bare solide de dielectric.
Pentru a proteja ghidurile de undă împotriva umidității și pentru a reduce posibilitatea defecțiunilor
Fig. 5. ghiduri de undă: a - cu o îndoire radială de o rază mare, b - cu o cotă ruptă, în - un ghid de undă răsucite
folosiți ghiduri de undă sigilate, a căror cavitate interioară este umplută cu aer uscat sau gaze.
Ghidurile de ghidare sunt realizate din cupru și alamă, în unele cazuri - din aliaje de oțel și zinc. Cel mai utilizat alamă, deoarece este ușor de procesat și lipit și are pierderi electrice relativ mici. În cazul în care decolorarea nu joacă un rol special, se utilizează țevi din oțel inoxidabil.
Pentru a crește conductivitatea, suprafața interioară a ghidurilor de undă este acoperită cu cupru sau argint.
Fig. 6. Tipuri de diafragme de apă-undă:
a-capacitiv, b-inductor, în-tuning șurub, care introduce conductivitate reactivă, r și q sunt două tipuri de fante de rezonanță
Pentru fabricarea ghidurilor de undă, industria produce tuburi rectangulare, la care se face o serie de cerințe. Suprafața interioară a țevilor trebuie să fie netedă și curată (fără cochilii, fisuri, găuri etc.); suprafața exterioară nu trebuie să aibă nici un rost. Curbură (țevile din ambele planuri) nu trebuie să depășească 2 mm pe metru de drum. Secțiunea internă trebuie să fie strict dreptunghiulară (abaterea de la un unghi drept nu este mai mare de ± 1 °). Răsucirea țevilor nu trebuie să depășească 1 ° pe metru de funcționare.
Fig. 7. O parte a unui ghid de undă flexibil cu pereți ondulați
Fig. 8. Ghid de undă cu bandă: 1 conductor, 2 dielectric
În funcție de configurația nodului specificat parametrii electrici și precizia dorită a ghidurile de undă de calibrare fabricate de electroformarea sau conductele sunt turnate prin turnarea de investiții sau turnați Crustacee în formă.
Pentru fabricarea flanșelor plate se folosește ștanțare la rece, urmată de calibrarea și îndreptarea produsului. Flanșele cu țevi sunt conectate prin lipire. waveguides alamă lipire lipire argint (45% argint, 30% cupru și 25% zinc), la o temperatură de 720-740 ° C. Se obțin rezultate bune prin încălzirea joncțiunii prin curenți de înaltă frecvență. Părțile fixate într-un dispozitiv special sunt introduse într-un inductor având forma perimetrului exterior al piesei în locul lipirii.
Manualele de undă volumetrice convenționale, a căror tehnologie a fost descrisă, sunt destul de greoaie și costisitoare. În locul acestor ghiduri de undă, a fost dezvoltată o nouă linie de transmisie, numită linia de panglică sau un ghid de undă cu bandă. O astfel de linie are un strat conductiv aplicat sub formă de bandă sau bandă la un distanțier distanțier format din dielectric 2. Cuprul, argintul și aluminiu sunt utilizate ca un strat conductor. Dimensiunile stratului purtător de curent sunt de 1-2 mm lățime, grosime 1-5 μm cu o grosime dielectrică de 1-2 mm. Separarea garniturii dielectrice este realizată din polistiren, materiale plastice fenolice etc.
Pentru aplicarea stratului conductor pe dielectric aplică metode adoptate pentru fabricarea circuitelor imprimate, care permite să primească linia de configurare complexe.
Atenuarea energie electromagnetică, deoarece trece prin waveguide este determinată în mare măsură de puritatea tratamentului suprafeței pereților interiori ai ghidului de undă. Studiile au arătat că atenuarea în waveguide crește de 1,6 ori, cu o rugozitate de suprafață egală cu adâncimea de penetrare a curentului și de 1,8 ori când valoarea rugozității suprafeței ce depășește jumătate din adâncimea de penetrare curentului. Acest lucru implică cerințe de pe suprafața interioară a: în ghidurile de undă, pentru a reduce pierderile electrice suprafețele trebuie să se ocupe cu atenție și să acopere curent stratul de metal cu conductivitate.
Principalul metal care acoperă pereții interiori ai ghidurilor de undă din alamă este argintul. Cu toate acestea, acoperirea de argint nu dă întotdeauna efectul așteptat al reducerii atenuării datorită structurii poroase a stratului depus, de asemenea, deoarece suprafața waveguide cu un strat de argint placat cu aur se caracterizează prin rugozitatea suprafeței mai mare decât neacoperite, deoarece copierea originală crește rugozitatea suprafeței ca grosimea placare. Prin urmare, pentru a reduce porozitatea și rugozitatea stratului de argint și, prin urmare, atenuarea în ghidurile de undă se recomandă să se utilizeze procesarea suplimentară a stratului de argint prin șlefuire sau prin laminare.
Pentru a proteja suprafețele interne ale ghidurilor de undă de coroziune, se folosesc atât acoperiri protectoare metalice, cât și nemetalice. Din metale, paladiul și rodiul sunt cel mai adesea folosite în acest scop. Acoperirile nemetalice includ lacurile aplicate prin irigare. Aplicați lacuri de nitroceluloză și, în plus, ceară de albine dizolvată în benzină. Aluminiu ghidurile de undă sunt anodizate.
Citește mai mult:
Articole similare:
Trimiteți-le prietenilor: