По своей конструкции волноводные фильтры на ос­нове круглыхволноводов разнообразны.

Рассмотрим гофрированный волновод (рис. 3.16,а); волновод, состоящий из металлических колец, разделен­ных диэлектриком (рис. 3.16,6), и волновод в виде спи­рали из тонкой проволоки (рис. 3.16,в).

Все перечисленные конструкции являются периоди­ческими. Они позволяют передавать широкую полосу

частот, если в них не возникает резонансных явлении, т. е. если расстояние между двумя последовательными неоднородностями остается всегда меньше половины длины волны для наибольшей передаваемой частоты.

Круглый гоф­рированный вол­новод состоит из гофрированной вол­новодной трубы круглого поперечно­го сечения с присое­динительными флан­цами на концах.

В качестве исход­ной заготовки при изготовлении круг­лых гофрированных волноводных труб используют стан­дартные тянутые трубы с толщиной стенок 0,1—0,5 мм (рис. 3.17). В каче­стве конструктивно­го материала приме­няются полутомпак (J180) и бериллиевая бронза, закален­ная в воде при 780° С.

Широко распро­странен гидравличе­ский метод, обеспе­чивающий неизмен­ность чистоты токо­несущей поверхности волноводной трубы по сравнению с ис­ходной заготовкой, стабильность геомет­рических и механиче­ских свойств гофров, высокопроизводительный и поддаю­щийся механизации. Заготовка, диаметр которой равен минимальному диаметру гофрированного волновода, по-

мещается в специальное устройство (рис. 3.18). Пластин­чатые матрицы 1 плотно охватывают трубку и распола­гаются на равном друг от друга расстоянии. Их положе­ние фиксируется гребенкой 2. Один конец заготовки дол­жен быть герметически закрыт с помощью заглушки. Открытый ее конец

вставляется в зажим 3. В заготовку по­дается жидкость (обычно вода) под давлением 3—5 ат, после чего удаляют фиксирующие гребенки. Заготовка расширяется под действием внутреннего давления, на-

дежно фиксирует положение пластинчатых матриц. Гид­равлическая система станка перемещает шток 4. Стенки заготовки деформируются при одновременном уменьше­нии ее длины. В результате деформации в пространстве между пластинчатыми матрицами образуются гофры.

Величину потребного формующего усилия можно най­ти из выражения

Отформованную заготовку промывают и для снятия внутренних напряжений, возникших при формовке гоф­ров, отжигают при 290—320° С в течение 2 ч. Отжиг ведется в приспособлении, обеспечивающем постоянство геометрии гофра.

Завершающий этап — осаживание заготовки, обеспе­чивающее нагартовку материала стенок, что улучшает эксплуатационные свойства волновода. Осаживание ве­дется на оправке, которая вводится в полость волново­да, сжатием его до заданной длины.

После осаживания проводят контроль геометрических размеров гофрированной круглой волноводной трубы (радиуса закругления гофра, шага гофра, максимально­го и минимального диаметра внутренней полости). Из­мерение радиуса внешего закругления выступов и впа­дин производится на часовом проекторе в проходящем свете. Для перехода от внешних размеров к размерам рабочей полости необходимо знать толщину стенки. При этом следует учитывать, что в процессе гофрирования толщина стенки исходной заготовки изменяется неоди­наково для различных сечений.

Для измерения толщины стенки гофрированного вол­новода по вершинам и впадинам используют предложен­ную А. Н. Гавриловым и Ю. Д. Лазутиным пневмоконтактную головку (рис. 3.19), состоящую из корпуса /, ползуна 2, сопла 3, крышки 4, неподвижной и подвижной губок 5 и 6, пружины 7, оси 8, ручек 9 и 10, штуцера 11 и микровинта 12. В процессе измерений в зависимости от толщины стенки изменяется зазор а, что меняет дав­ление в полости штуцера. Головка предварительно ка­либруется по шаблонам. Изменение давления, замеряе­мое манометрической системой, связывается с линейным перемещением подвижной губки.

Дальнейшая сборка гофрированной волноводной тру­бы с фланцами и нанесение покрытий на внешнюю и внутреннюю поверхности волновода аналогична процессам изготовления гибких волноводов прямоугольного по­перечного сечения.

Волноводы из чередующихся металли­ческих (латунных) и диэлектрических (второ­пластовых) колец по своим свойствам приближаются к идеальному анизотропному волноводу, однако изго­товление таких волноводов большой длины сложно. На практике применяют волноводы малой длины.

На поверхность металлических колец, изготовленных штамповкой с последующей калибровкой внутреннего диаметра, гальваническим путем осаждают слой сереб­ра. Сборка шайб ведется на оправках, которые пред­ставляет собой стальной цилиндр с резьбой на концах. На оправку устанавливают фланцы, фторопластовые и латунные шайбы в периодической последовательности, затем пакет плотно стягивают гайками. Серебряное покрытие с внешней поверхности металлических шайб удаляется после сборки пакета смесью серной и соляной кислот. Поверхности фланцев, не» подлежащие травле­нию, предварительно изолируются воском или парафи­ном. После травления пакет тщательно промывают в горячей воде и- удаляют слой воска с поверхности флан­цев. На поверхность пакета наносят тонкий слой клея лейконат. Пакет шайб и фланцы опрессовываются рези­ной с одновременной ее вулканизацией в пресс-формах при 145° С в течение 50 мин под давлением не менее 50 кГ/см². Вначале вулканизации делают две-три под- прессовки для предотвращения образования пузырей и вздутий.

При изготовлении спиральных волноводов используют проволоку прямоугольного, треугольного или круглого поперечного сечения.

Отрезки спирального волновода небольшой длины (до 0,5 м) можно изготовить, применяя жесткие оправ­ки, из легированной стали. На оправку — виток к вит­ку— наматывается эмалированная проволока заданного поперечного сечения. Концы спирали привариваются к медным кольцам, которые припаяны к фланцам. Спи­раль обезжиренная, навитая на оправку и закрепленная у концевых колец покрывается несколькими слоями стек­лоткани, которая в процессе намотки пропитывается эпоксидной смолой. На полученную каркасную оболочку накладывается поглощающая оболочка из стеклоткани с прослойкой из окиси олова или ацетиленовой сажи, которая в процессе наложения пропитывается эпоксид­ной смолой. На поглощающую оболочку накладывается слоистая оболочка из стеклоткани, пропитанная эпок­сидной смолой.

Для получения удовлетворительных допусков в го­товом изделии по всей длине волновода необходимо под­держивать постоянным соотношение между весом стек­ла и эпоксидной смолы в оболочках, а также неизмен­ность натяжения стеклоткани при наложении. Прочные оболочки получаются при объемном содержании стекла в стеклоткани 70—75%- Большое значение для получе­ния требуемых допусков имеет процесс отвердевания смолы, при котором температура должна быть равно­мерной по всей длине и периметру волновода, для пре­дотвращения коробления волновода за счет возникнове­ния в его стенках неуравновешенных внутренних напря­жений. Поэтому отверждение смолы целесообразно проводить в термошкафах. После этого оправку извле­кают из волновода, усилие при Этом не превышает 200 кГ. Средняя овальность полученных волноводов ле­жит в пределах 0,02—0,05 мм.