§ 3.3. Изготовление волноводных фильтров

Волноводные фильтры выполняются как на основе волноводов прямоугольного, так и круглого поперечного сечений. Эти конструкции состоят из однотипных в кон­структивном отношении звеньев. Для волноводных фильтров на основе волноводов прямоугольного попереч­ного сечения применяют следующие звенья.

1. Короткозамкнутые отрезки волноводов прямоуголь­ного поперечного сечения, симметрично включенные в широкие стенки основного волновода (рис. 3.10, а).

2. Объемные полые резонаторы, связанные с основ­ным волноводом по его узкой или широкой стенке и рас­положенные на определенном расстоянии друг от друга (рис. 3.10,6). Связь основного волновода с резонатора­ми осуществляется волноводными диафрагмами. В об­щем случае плоскость диафрагмы может не совпадать с плоскостью присоединения к основному волноводу. Конструктивно полые резонаторы располагаются на од­ной или на противоположных стенках основного вол­новода.

3. Резонаторы, образованные в основном волноводе двумя плоскими неоднородно­стями, расположенными на оп­ределенном расстоянии друг от друга. В качестве неоднородно­стей используются волновод­ные диафрагмы (рис. 3.10, в).

4. Волноводы, имеющие на внутренней поверхности широ­ких стенок выступы, располо­женные друг от друга на опре­деленном расстоянии (рис. 3.10,г).

Волноводные диафрагмы, использующиеся в фильтрах, представляют собой тонкие (0,2—0,4 мм) металлические пластины с отверстием (рис. 3.11) или металлические стерж­ни (рис. 3.12). Диафрагмы из­готовляются из того же метал­ла, что и корпус волноводного фильтра, чтобы избежать их коробления из-за разных ТКЛР.

Рассмотрим технологию ти­повых конструкций звеньев волноводных фильтров. Она заключается в изготовлении корпуса волноводного фильтра; установке волноводных диа­фрагм; получении выступов за­данной конфигурации на внут­ренней поверхности широких стенок волноводной трубы.

При изготовлении корпусов волноводных фильтров сборной конструкции на основе стандартных труб пря­моугольного поперечного сечения технологический про­цесс предусматривает обработку волноводной трубы для создания в gc стснках окна, а на концах — посадочных мест под фланцы; получение отрезков труб прямоуголь­ного поперечного сечения, сборку их с волноводной тру­бой (рис. 3.13); установку заглушек на открытые концы отрезков труб, постановку фланцев и пайку. В том про­цессе специфично лишь получение окон в стенках вол­новодной трубы. Если окно вскрывает торцы боковых стенок волноводной трубы, то для его получения исполь­зуется фрезерование. В остальных случаях применяется штамповка, при которой матрица вводится в канал за-

готовки. В зависимости от требуемого усилия исполь­зуются штампы с консольной матрицей (малые усилия) или с плавающей матрицей (большие усилия). Методи­ка расчета рабочих размеров пуансона и матрицы и определение необходимого усилия вырубки те же, что и для листового материала.

Точность размеров отверстий в диафрагмах должна соответствовать требованиям 3—4-го классов. Жесткие допуски наразмеры заставляют использовать для полу­чения отверстий в диафрагмах прецизионную электро­искровую обработку (см. § 3.2). Вначале пластина диа­фрагмы вырубается по внешнему контуру, по которому и ведется базировка при получении отверстия.

Процесс установки волноводных диафрагм в волно­водной трубе должен обеспечивать перпендикулярность плоскости диафрагмы оси волновода, ее плоскостность, соосность отверстий диафрагм и качественный электри­ческий контакт диафрагм со стенками волновода.

Для толстых диафрагм (~0,4 мм) в противополож­ных стенках волновода выполняются методом фрезеро­вания щели, ширина которых равна толщине диафрагмы плюс удвоенный зазор под пайку. Токонесущие поверх­ности волноводного корпуса и диафрагмы' серебрятся. После чего диафрагма устанавливается в пазы (рис. 3.14). Для соосности отверстий в диафрагмах и . заданного их расположения в волновод вводится оправ­ка, профилированная по форме отверстий/ Ее длина на 40—50 мм превышает длину волновода. Оправка базируется относительно ка­нала волновода. Затем тор­цы диафрагм, находящиеся в щелях, пропаиваются и оправка извлекается.

Для установки диафрагм толщиной ~0,2 мм одна из стенок волноводной трубы удаляется. Диафрагмы устанавливаются в канал по оправкам и фиксируются точечной сваркой (рис. 3.15). Последующая пайка удаленной стенки и диафрагм к стенкам волноводного корпуса ведется в печах за счет серебра, осажденного на поверхность диафрагм и токо­несущие поверхности волноводного корпуса.

Наиболее технологичны стержневые диафрагмы, из­готовляемые из калиброванной серебреной латунной проволоки. Для установки стержневых диафрагм в стен­ках волноводного корпуса по кондуктору сверлятся уста­новочные отверстия. Стержни закрепляются пайкой.

Звенья волноводных фильтров, представляющие со­бой волноводы с выступами на широких стенках, дела­ются сборными (см. рис. 3.10,г). Вначале в металличе­ских пластинах, которые предназначены для широких стенок волновода, получают пазы требуемой конфигура­ции. Затем волновод паяется твердым припоем. При прямоугольных выступах пазы получают фрезеровани­ем. Для получения цилиидрических выступов используют электроискровую обработку. При этом электрод пред­

ставляет собой пластину с отверстиями, которые соот­ветствуют по форме и расположению выступам на по­верхности широкой стенки. Чтобы избежать появления радиусов скругления в основании выступов, вначале ве­дется черновая обработка на жестких, затем — чистовая на мягких режимах. Получаемая точность размеров 04—0,06 мм, шероховатость до V 8.

Жесткие допуски на размеры выступов требуют про­ведения чистовой обработки импульсами гребенчатой формы, что резко снижает износ инструмента. Радиаль­ное расстояние в зависимости от режима обработки при­ведено в табл. 3.7.