§ 1.6. Изготовление прямолинейных и изогнутых волноводных труб круглого поперечного сечения
Круглый волновод представляет собой трубу с проводящей внутренней поверхностью, снабженную на концах присоединительными фланцами. Используются прямолинейные и изогнутые волноводы.
Требования к чистоте токонесущей поверхности и стабильности геометрических размеров канала круглого волновода диктуются допустимым затуханием и требуемой чистотой типа колебаний в волноводе. Степень влияния чистоты токонесущей поверхности на величину потерь в круглом волноводе видна из данных табл. 1.25.
По круглым волноводам одновременно распространяются различные типы волн, причем число их тем выше, чем больше диаметр волновода по сравнению с длиной волны. Для волновода диаметром 50 мм, например, число возможных видов колебаний возрастает с 42 на частоте 24 000 Мгц до 163 при удвоении частоты. Эти волны независимы друг от друга лишь в волноводе с идеально круглым поперечным сечением. Если же волновод имеет эллиптичность, то энергия основной волны переходит к возбуждаемым при этом паразитным волнам.
На рис. 1.47 дан график зависимости затухания волны Н01 в круглом медном волноводе диаметром 50 мм с удельным сопротивлением стенок р = 2 • 10-8 ом/м от эллиптичности волновода, где S — среднеквадратичная величина отклонения формы поперечного сечения от круга. Из графика видно, что изменение S от 0,02 до 0,05 вызывает увеличение затухания на 200% при к = 1 см.
Основными технологическими задачами при изготовлении круглых волноводов являются: обеспечение минимальной эллиптичности канала и требуемой чистоты токонесущих поверхностей. В табл. 1.26 приведены значения диаметров волноводов и допуски на них.
В качестве заготовок круглых волноводов используются стандартные тянутые трубы повышенной точности
(ГОСТ 5685—51). Эллиптичность этих труб превышает допустимые значения эллиптичности для круглых волноводов. Поэтому на предприятиях. изготовляющих
волноводы, осуществляется дополнительная калибровка заготовок.
Технологический процесс изготовления прямолинейныхволноводов круглого сечения следующий:
калибровка заготовок волноводных труб;
обработка на волноводной трубе посадочных мест под фланцы;
изготовление фланцев;
сборка фланцев с волноводной трубой;
обработка контактной поверхности фланцев;
нанесение гальванических покрытий;
отделка токонесущих поверхностей.
Этот технологический процесс не отличается по построению от процесса изготовления прямолинейного волновода прямоугольного поперечного сечения. Однако он специфичен. Рассмотрим его подробнее.
Для калибровки внутреннего диаметра круглых волноводных труб в основном используют два способа: а) калибровка протягиванием; б) импульсная магнитная калибровка.
При первом способе применяется протягивание заготовки через волоку, с помещенной внутри трубы формующей оправкой (рис. 1.48).
Для волноводных труб с толщиной стенки равной или меньше 1,5 мм в качестве заготовки используется труба с толщиной стенки 2—3 мм. Минимальное число проходов при калибровке определяется допустимой степенью деформации для данного материала. Толщина стенки ta, получаемая за один проход:
где t3ar— толщина стенки заготовки; z — коэффициент (для латуни JI68 z = 0,38, для латуни JI62 z = 0,54, для меди z — 0,35).