Расчет шероховатости токонесущей поверхности
Определяем шероховатость токонесущей поверхности фольги по формуле:
,
где σс – расчетная глубина проникновения СВЧ тока в поверхность проводника. Для меди:
(мкм)
Округлив Nm до ближайшего большего числа определяем, что токонесущие поверхности полоскового полосно – пропускающего фильтра необходимо обрабатывать по 6 классу шероховатости, для которого Ra = 1.25 мкм.
Выбор материалов и технология изготовления устройства
По условию на проектирование задана диэлектрическая проницаемость материала подложки ε = 9,6, исходя из чего выбираем материал с параметрами ε = 10, tg = 1·10-4, ∆tраб = -60 ÷ +85 ºС. Он допускает все виды обработки, обладает высокой стабильностью размеров, выдерживает технологические воздействия при изготовлении полосковых схем. Материал металлизируется медной фольгой либо в процессе прессования.
Разработанный полосно – пропускающий фильтр будем изготавливать способом химического травления участков фольги, не покрытой защитным слоем. Наибольшую точность и четкость линии при нанесении защитного рисунка дает фотоспособ, при котором на очищенную медную поверхность наносят светочувствительную эмульсию. Облученные светом участки эмульсии полимеризуются, переходят в нерастворимое состояние и приобретают кислоупорные свойства.
После нанесения химически устойчивого рисунка схемы фольгированную пластину помещают в травильную ванну. Для травления используют раствор хлорного железа с добавлением соляной кислоты для поддержания кислотности ванн рH = 2,5, что несколько интенсифицирует процесс травления. При воздействии раствора травления участки фольги, незакрытые защитным слоем, растворяются. При этом способе достигается наилучшая точность воспроизведения размеров схемы (до ±0,025мкм). Технология полностью удовлетворяет условиям полученных допусков.
Выбор корпуса
В качестве корпуса для спроектированного полосно – пропускающего фильтра выбираем рамочную конструкцию. Корпуса этой конструкции технологичны и дешевы, удобны для серийного изготовления, так как при их производстве можно применять высокопроизводительные методы: литьё, штамповку, фрезерование. Плата в корпусе закрепляется путем установки её на уступы вдоль стенок с последующей пайкой по двум широким сторонам платы. Корпус герметизируется пайкой швов по периметру крышек и в местах соединения СВЧ – переходов и рамки. В качестве материала для корпуса используем сплав 29НК (ковар), имеющий малый коэффициент теплового линейного расширения, сравнимый с коэффициентом теплового линейного расширения материала из которого изготавливается плата устройства.
Литература
Бушминский «Изготовление элементов конструкции СВЧ» Москва, 1974г.
Воробьев «Расчет производственных допусков устройств СВЧ», 1980г.
«Конструирование и расчет полосковых устройств» под редакцией И.С. Ковалева, 1974г.
Малоратский, Явич «Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях».
«Полосковые платы и узлы. Проектирование и изготовление» под редакцией Котова, Каплуна. 1979г.
«Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств» под редакцией Вольмана, 1982г.
«Справочник по элементам полосковой техники» под редакцией Фельдштейна, 1979г.
Фельдштейн, Явич, Смирнов «Справочник по элементам волноводной техники», 1967г.