![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Глава1. Изготовление волноводных труб прямоугольного
- •Глава 1
- •§ 1.1. Изготовление изогнутых волноводных труб прямоугольного сечения
- •У плавных изгибов пространство распределенной
- •Условие сохранения механической целостности волноводной трубы в области изгиба
- •Гибка ведется в штампе за несколько переходов, которые осуществляются установкой стальных
- •Кинематическая схема станка для гибки волноводов насечкой приведена на рис. 1.13.
- •Для ускоренного отвода . Или подвода каретки 17 к ножам имеется второй вспомогательный электродви-
- •При гибке способом насечки обеспечивается допуск на внутренние .Размеры волноводной трубы ±0,1 мм.
- •§ 1.2. Изготовление скрученных волноводных труб Скрученные волноводы используются для изменения направления поляризации волны Участок от начала
- •После скручивания удаляется шпилька и пластины извлекаются из полости волноводной трубы.
- •Скручивание осуществляется с применением смазки — животного жира или сурепного масла.
- •§ 1.3. Изготовление волноводных труб переменного сечения
- •Возможно согласование и с использованием ступенчатых четвертьволновых трансформаторов, при котором
- •§ 1.4. Изготовление гофрированных волноводных труб
- •Геометрия гофра очень сильно влияет на механические и электрические хдрактеристики гибкого волновода.
- •Высота гофра составляет (0,07—0,08) 1в,где1в —длина волны в волноводе.
- •§ 1.5. Изготовление и установка фланцев
- •Температура матрицы при работе не должна превышать 400° с, а пуансона — 350° с.
- •Процесс сборки фланца с волноводомзаключается следующем:
- •2) Склеивание; 3) сварка.
- •Приспособление для индукционной пайки фланца
- •Все перечисленные ранее способы пайки не исключают возможности искажения размеров волновода в ре
- •Склеивающая паста имеет следующий состав, вес. Ч
- •§ 1.6. Изготовление прямолинейных и изогнутых волноводных труб круглого поперечного сечения
- •В качестве заготовок круглых волноводов используются стандартные тянутые трубы повышенной точности
- •Технологический процесс изготовления прямолинейныхволноводов круглого сечения следующий:
- •Число необходимых проходов
- •Скорость деформации заготовки
- •В качестве оправки используется стальной стержень, поверхность которого оксидируется. Перед формовкой
- •При сочленении круглых волноводов используются
- •Головка вводится в волновод, затем давление в полости 5поднимается до 0,3—0,5 избыточной атмосферы.
- •Глава 2. Технология изготовления и отделки корпусов волноводных устройств
- •§ 2.1. Изготовление корпусов пайкой и сваркой
- •Мягкие припои редко используются для пайки латун-
- •Индукционная пайка используется в основном для соединения волноводной трубы с фланцем.
- •К недостаткам относятся:
- •Волноводные сборочные единицы из алюминияи его сплавов получают как сваркой, так и пайкой.
- •Для получения качественной структуры сварного шва в алюминиевых сплавах необходимо:
- •Флюс для пайки алюминиевых волноводных сборочных единиц должен отвечать следующим требованиям.
- •С флюсами, указанными в таблице, можно паять де-
- •Детали должны поступать на пайку сразу же после травления.
- •Типовой технологический процесс пайки приведен в табл. 2.7.
- •Флюсы, отвечающие этим требованиям, приведены в табл. 2.9.
- •§ 2.2. Изготовление корпусов точным литьем
- •Смесь путем шприцевания вводится в полость пресс- формы и выдерживается в металлической пресс-форме
- •Плотность слоев проверяется ареометром при замешивании огнеупорного покрытия.
- •Гипсовыестержни изготовляют из смеси следующего состава:
- •§ 2.3. Изготовление корпусов холодным выдавливанием
- •Выбор диаметра и толщины фланца зависит от нормалей. Поскольку диаметр исходной заготовки обычно
- •В исходной цилиндрической заготовке должно быть получено центрально расположенное отверстие, форма и
- •§ 2.4. Изготовление корпусов наращиванием металла
- •Разъемные формы необходимы, если наращенный волноводный корпус нельзя снять сразу со всей оправки.
- •В табл. 2.13 приведены составы часто применяемых электролитов меднения и режимы их осаждения.
- •С помощью возвратных форм можно получить волноводные корпуса по 2-му классу точности. Основной при
- •Для спрессовывания волноводных корпусов широко применяется материал аг-4в.
- •Величину посадочного размера Апресс-формы (рис. 2.16) можно найти из выражения
- •Практически установлено, что форма выдерживает 300—400 съемов.
- •§ 2.5. Комбинированный метод изготовления корпусов сложных волноводных устройств
- •Металлизация производится из следующего раствора:
- •После меднения или никелирования следует гальваническое серебрение поверхности корпуса.
- •§ 2.6. Выбор метода изготовления корпусов
- •Для такой оценки можно использовать критерий эффективности, предложенный р. К- Раскиным:
- •§ 2.7. Внутренняя отделка корпусов
- •Характеристики этих материалов приведены в табл. 2.22.
- •Фосфатное оксидирование волноводов из алюминия и его сплавов проводят следующим.Образом.
- •Изделия, покрытые серебром, оксидируются в электролите следующего состава (гл):
- •Для полирования поверхности изогнутых и скрученных волноводных труб применяются стальные шарики.
- •Чистота, достигаемая в результате раскатывания, определяется чистотой исходной поверхности (рис. 2.30).
- •Для электрополирования серебреных поверхностей используется электролит следующего состава (г/л):
- •К недостаткам процесса относятся:
- •Глава 3 глава 3. Изготовление волноводных устройств свч
- •§ 3.1. Изготовление согласованных нагрузок и фиксированных поглощающих аттенюаторов
- •Технологический процесс изготовления волноводных согласованных нагрузок этой конструкци следующий:
- •§ 3.2. Изготовление волноводных направленных ответвителей
- •Гибка волноводной трубы осуществляется одним из методов, приведенных в § 1.1.
- •§ 3.3. Изготовление волноводных фильтров
- •По своей конструкции волноводные фильтры на основе круглыхволноводов разнообразны.
- •Все перечисленные конструкции являются периодическими. Они позволяют передавать широкую полосу
- •Величину потребного формующего усилия можно найти из выражения
- •Далее следует шлифование и полировка внутренней поверхности головкой, показанной на рис. 1.53.
- •§ 3.4. Изготовление поляризационных ослабителей
- •При изготовлении пресс-формы вначале обрабатывается цилиндрическое отверстие, равное внутреннему
- •300 Ом/см2. Для уменьшения ксвн пластины слюды, вставленные в ослабитель, имеют скосы с двух сторон под углом 45°. Для отсчета ослабления ослабитель имеет прямоотсчетную шкалу.
- •§ 3.5. Изготовление волноводных ферритовых устройств свч
- •Постоянное и равномерное давление обеспечивается специальным пневматическим приспособлением.
- •После доведения температуры печи до 250—320° с дается выдержка, необходимая для химического разло
- •Сцепление достигается за счет проникновения металла'в поры феррита.
- •К склеивающим веществам предъявляются следующие требования:
- •После заливки для увеличения влагостойкости узел покрывают лаком ур-231 или э-4100.
- •Глава4 контроль и испытания волноводных устройств
- •§ 4.1. Контроль геометрических и электрических 'параметров
- •Контроль этих размеров состоит в следующем: а) контроль геометрических параметров канала волновода;
- •Этим способом легко достигается точность измерений порядка 0,001 ммв диапазоне ±0,075мм.
- •Для контроля каналов волноводов меньшего поперечного сечения (до миллиметрового диапазона) исполь
- •Для измерения изогнутых участков волновода стержень 5помещается в эластичную трубку6,изгибаю-
- •§ 4.2. Испытания волноводных устройств
- •Испытания на воздействие линейных ускорений производятся на центрифугах. .
- •Проверка ведется на теплостойкость, влагостойкость и морозостойкость.
- •Полосковые волноводы Глава 5
- •§ 5.1. Изготовление полосковых волноводов
- •В табл. 5.1 приведены характеристики диэлектриков полосковых волноводов.
- •2 И 3 вызвано изменением зернистости и напряжений II рода. Наиболее мелкозернисты осадки 1, в осадках 2
- •Рабочий негатив изготавливают контактной печатью с фотооригинала.
- •Граница изображения полоскового проводника на рабочем фотонегативе определяется так называемой по
- •Все это затрудняет получение точного соответствия рисунков маски и фотооригинала.
- •§ 5.2. Сборка полосковых устройств
- •Завершается процесс сборки контролем электрических характеристик.
- •§ 5.3. Конструкторско-технологические особенности микроминиатюрных полосковых волноводов
- •Трафаретная печать и вжигание проводящих паст:
- •§ 5.4. Изготовление полосковых микроминиатюрных волноводов
- •Следующая операция — напыление контактныхп л о щ а д о к.
- •Металлизацию обратной стороны подложек производят аналогично.
- •Процесс фотолитографии следующий:
- •Окончание процесса травления определяют по изменению цвета подложки с розового на темно-серый.
- •Химическое золочение производится в следующем растворе г/л-.
- •§ 5.5. Изготовление гибридных интегральных схем свч
- •Глава 6
- •§ 6.1. Влияние технологических погрешностей на величину потерь в полосковом волноводе
- •Симметричный полосковый волновод
- •§ 6.2. Статистические параметры волнового сопротивления полосковых волноводов в зависимости от технологических погрешностей
- •Пусть задана область допустимых значений z0, равноценная во всех точках. Воспользовавшись выражением
- •Для малых неоднородностей, обусловленных разбросом, справедлив статистический подход.
- •§ 6.3. Влияние дефектов края полоскового проводника (на (волновое сопротивление полоскового волновода
- •Из графика рис.
- •Пропускная способность полоскового волновода ограничена условиями пробоя и нагрева диэлектрика.
Для электрополирования серебреных поверхностей используется электролит следующего состава (г/л):
серебро цианистое 2—3
калий цианистый 28—32
и несимметрично выпрямленный ток при режимах:
анодная плотность тока . . . 8—10 а/д.и’ - время пребывания детали
под током 0,5 сек
время пребывания детали
без тока 1,5 сек
температура электролита . . . 15—25°С
Серебряные покрытия, обработанные электрополированием, имеют повышенную устойчивость к коррозии и чистоту поверхности до 9—10-го класса шероховатости.
Электрополирование алюминия ведется с использованием электролита следующего состава (в весовых процентах) : • . _
ортофосфорная кислота 34
серная кислота 34
хромовый ангидрид 3,6
вода 28,4
Температура электролита 80—90°С, анодная плот
ность тока 30—35 а1дм2, продолжительность электрополирования 1—6 мин. Катодами служат свинцовые пластины. Этот электролит целесообразно применять для обработки волноводных узлов из АО, АОО, АМг, АМц. Электролиты с повышенной концентрацией серной и фосфорной кислот применяются для электрополирования волноводных узлов из дюралюминия, в частности сплава Д16. Хорошие результаты дает применение реверсивного тока при электрополировании алюминия — при этом устраняется питтинг на полированной поверхности и упрощается процесс, так как расширяется рабочий интервал режимов полирования.
Химическое полирование дает более низкую по сравнению с электрохимическим полированием чистоту токонесущих поверхностей, однако имеет достоинства:
не требуется специального источника тока и приспособлений для создания качественного контакта с узлом;
можно обрабатывать рабочие полости волноводных узлов со сложной конфигурацией.
К недостаткам процесса относятся:
небольшой срок службы раствора;
вредность процесса и необходимость работы с венг тиляцией. Этот процесс применяется главным образом для полирования волноводных узлов из алюминия. Для этого используются растворы, содержащие NaOH, NaN03, NaN02 с различными добавками. H3P04, HN03, H2SO4, Pb(N03)2.
Скорость растворения металла при химическом полировании увеличивают проведением процесса при повышенных температурах раствора, введением в него солей тяжелых металлов, а также деполяризаторов.
Трудоемкость электрополирования и химического полирования близка по величине к трудоемкости электролитического оксидирования корпусов волноводных устройств. Значения штучного времени для этих процессов можно взять из табл. 2.25.
Поверхностный эффект накладывает определенные требования не только на микрогеометрию, но и на структуру металла токонесущей поверхности. Величина активных потерь в волноводе определяется электрическим сопротивлением токонесущей поверхности. Это сопротивление поверхностного слоя металла зависит от метода обработки его токонесущей поверхности. Обычно оно выше, чем сопротивление «массивного» металла.
При выборе способа обработки токонесущей поверхности необходимо учитывать, что механическая обработка резанием и давлением ведет к размельчению зерен металла до размеров 0,001—0,01 мкм, которые соизмеримы с длиной свободного пробега электрона. Электрическое сопротивление поверхностного слоя повышается из- за рассеяния электронов на границах зерен. Толщина слоя с размельченными зернами после чистовой обработки лежит в пределах от единиц до десятков мкм.
При механическом шлифовании и полировании на токонесущей поверхности образуется поверхностный слой со сложной структурой, который содержит частицы абразива, полировальной пасты, окислы, размельченные и разориентированные кристаллы. Толщина этого слоя невелика— не более 0,1 мкм, а электрическое сопротивление выше, чем сопротивление слоя, имеющего только размельченные зерна. Граница раздела недеформирован- ного и поверхностного слоев имеет сложную микрогеометрию, что вызывает появление межслойной «шероховатости».
Поскольку электрическое сопротивление поверхностного слоя в несколько раз выше электрического сопротивления недеформированного слоя, то эффективное сопротивление на СВЧ будет в большой степени определяться этой межслойной «шероховатостью», несмотря на высокую чистоту токонесущей поверхности. Поэтому полирование этих поверхностей не всегда дает ожидаемое уменьшение потерь. Особенно это заметно в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне длин волн. Выявить и особенно контролировать это в процессе изготовления сложно, поэтому при производстве устройств СВЧ миллиметрового или субмиллиметрового диапазона технологический процесс необходимо строить с таким расчетом, чтобы удалить поверхностный слой. Для этого используют химическое или электрохимическое полирование. На величину активных потерь заметное влияние оказывает пористость, которая проявляется при изготовлении волноводных корпусов литьем или гальваническим наращиванием. Поры снижают эффективную площадь поперечного сечения токонесущего слоя. Зная их размер и количество, можно рассчитать изменение площади поперечного сечения. Кроме того, в порах остаются следы химических реактивов, используемых при производстве волноводных корпусов. Поэтому поры могут быть центрами коррозии. Если для формообразования волноводных корпусов используется способ, дающий высокую пористость, то технологический процесс должен предусматривать операции по уплотнению токонесущего слоя. Обычно такие операции относятся к категории отделочных.