- •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.
Металлизация производится из следующего раствора:
раствор А
медь углекислая 40 г
вода 1000 мл
раствор Б
калий — натрий виннокислый 80 г
натрий едкий 35 г
вода 10С0 мл
Перед началом работы растворы смешивают в соотношении 1: 1. В смесь, нагретую до 40° С, вводят формалин из расчета 20 мл/л. Прочность сцепления осадков химически восстановленной меди с поверхностью керамики — 3—10 кГ/см2.
Кроме химического меднения поверхности керамики можно использовать ее химическое никелирование. При этом прочность сцепления осадка металла с поверхностью керамики возрастает в 2—3 раза по сравнению с медью!
После меднения или никелирования следует гальваническое серебрение поверхности корпуса.
Длительность производственного цикла гальванического наращивания волноводных корпусов и низкая производительность обусловили необходимость получения металлических покрытий другим путем, обеспечивающим более высокую производительность при одинаковых эксплуатационных параметрах корпусов. Для этого используют металлизацию распылением, при которой расплавленный металл распыляется струей газа (воздуха или аргона) на мелкие частицы, которые с высокой скоростью (100— 150 м/сек) ударяются о металлизируемую поверхность и, сцепляясь с ней, образуют слой покрытия. Оно наносится на формы, аналогичные возвратным формам, которые используются, при гальваническом наращивании волноводных корпусов. В качестве материала применяют нержавеющую сталь. Перед нанесением покрытия поверхность формы тщательно обезжиривается.
Распылением можно наносить цинк, сплав серебра и кадмия, сплав серебра и олова, латунь, медь, алюминий, никель и его сплавы, а также стали. При производстве волноводных корпусов используются многослойные покрытия. Первым наносится слой сплава серебра и кадмия, обладающий малым удельным сопротивлением. Толщина его составляет 0,25 мм. Затем, чтобы придать корпусу большую механическую прочность, его покрывают латунью или сталью до требуемой толщины (до 3—5 мм).
Распыление сопровождается изменением структуры металла, его физических свойств и химического состава. Образуемый при металлизации слой состоит из сцепленных друг с другом частиц металла, каждая из которых покрыта окисным слоем. Они сцепляются механически, сплавления или сваривания их не происходит. Поэтому покрытия отличаются пористостью, несколько пониженным (на 6—12%) по сравнению с исходным металлом удельным весом и повышенным удельным сопротивлением.
Для покрытий толщиной до 0,1 мм проводимость снижается в 8—10 раз. Для толстых покрытий удельное электрическое сопротивление составляет (в мком-см): для меди 4,5, для алюминия 10, для латуни Л62 13,8. Для уменьшения удельного сопротивления токонесущих поверхностей предварительно наносят на форму гальваническим методом тонкий (2—3 мкм) слой серебра или создается защитная среда в зоне распыления. При этом частицы металла не окисляются и удельное сопротивление покрытия возрастает не более чем в 0,5—1,5 раза. Разбрызгивание ведется струей аргона или азота. Этот способ более прост и производителен, чем нанесение подслоя серебра гальваническим путем. Применение защитной среды целесообразно лишь на первом этапе нанесения покрытия — при получении слоя толщиной 3—5 мкм: Последующие слои, не являющиеся токонесущими, можно наносить по общей методике.
Полученные распылением покрытия имеют низкую механическую прочность. Сопротивление разрыву для них составляет лишь 25% прочности прокатанного металла. С такими механическими характеристиками не только эксплуатация, но и снятие с форм корпусов невозможно. Увеличение их механической прочности до 60% от номинальной достигается вакуумной пропиткой заготовки эпоксидной смолой. Пропитка ведется до снятия корпуса с оправки. Одновременно с повышением механической прочности она обеспечивает герметичность узла. При выборе пропиточного материала надо учитывать коэффициенты теплового расширения слоя покрытия. В табл. 2.17 приведены значения ТКЛР для покрытий, полученных распылением. После пропитки формы извлекаются с помощью пресса.
Металлизация распылением осуществляется специальными установками, в которых плавление распыляемого металла производится электрической дугой. Наиболее распространены аппараты, у которых металл для распыления применяется в виде проволоки.
Применяются также аппараты, работающие на металлических порошках. Характеристики наиболее распространенных металлизирующих аппаратов, использующих электрическую дугу для расплавления металла, приведены в табл. 2.18.
' На рис. 2.19 схематически изображена распыляющая головка. Электрическая дуга образуется между двумя проволочными электродами, которые под ее воздействием плавятся. Жидкий металл выбрасывается из сопла струей сжатого газа. По мере расплавления электроды подаются в
головку механизмом подачи. Используя электроды, состоящие из отрезков проволоки различного состава, можно получить многослойные покрытия.
Расстояние от сопла до покрываемой поверхности при напылении меди и латуни должно составлять 150— 200 мм.
Толщина покрытия регулируется числом проходов аппарата и скоростью его перемещения относительно - металлизируемой поверхности.
Точность размеров полости для волноводных корпусов, полученных методом распыления металла, лежит в пределах 3—4-го класса, а чистота токонесущей поверхности — с Ra=200 мкм.
Металлизация распылением— способ универсальный, не требующий высокой квалификации, характеризуется высокой производительностью. Так, металлизация волноводного корпуса средней сложности, предназначенного для работы на длине волны 3 см, занимает сколо 20—30 мин.
При разработке технологического процесса металлизации распылением необходимо учитывать, что процесс надо вести в вытяжном шкафу.