Файл: Бушминский, И. П. Изготовление элементов конструкций СВЧ. Волноводы и волноводные устройства учеб. пособие.pdf

прямоугольного сечения на круглый, как показано на рис. 3.24. Затем проводится термическая обработка и окончательная доводка обоих кернов.

Для изготовления неподвижной и вращающейся сек­

слюда марки Ж, с толщиной примерно 30 мкм. С одной стороны она покрывается тонким слоем платины, вели­ чина поверхностного сопротивления такого слоя

204

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.

Аналогично можно изготовить ферритовые вентили, основанные на эффекте Фарадея, и эталонные нагрузки

щих ферриты, заключается в установке в волноводный корпус ферритовых вкладышей и креплении на нем по­ стоянных магнитов. Ферритовые вкладыши устанавлива­ ют в канал волновода двумя способами: а) с помощью диэлектрической (фторопластовой, пенопластовой) ар­ матуры; б) прикрепляют непосредственно к стенке вол­ новода.

Первый способ сводится к изготовлению деталей ар­

ферритовых вкладышей к стенкам волновода. При выбо­ ре клеев надо учитывать следующие требования:

1) соединение не должно существенно увеличивать потери СВЧ энергии в устройстве;

2)соединение должно сохранять механическую проч­ ность при крайних рабочих температурах;

3)температурный коэффициент линейного расшире­ ния клея не должен существенно отличаться от ТКЛР материала стенок волновода;

4)клей должен иметь незначительную усадку;

5)желательно применять технологичные клеи, не требующие для получения качественных клеевых швов высоких температур и давлений.

При вклеивании ферритовых вкладышей необходимо обеспечить контролируемое и равномерное давление на феррит. При недостаточных давлениях клеевые швы по­ лучаются толстые, с пониженной теплопроводностью, несплошные.

При завышении давления могут возникнуть внутрен­ ние напряжения. Неравномерность давления на раз­

205

личных участках ферритового вкладыша ведет к его перекосу и смещению.

Постоянное и равномерное давление обеспечивается специальным пневматическим приспособлением.

Приспособление состоит из элластичпого баллона, со­ единенного с магистралью сжатого воздуха через редук­ тор. Баллон устанавливается в базирующую кассету, в одной из стенок которой имеются окна для постанов­ ки ферритовых вкладышей. На поверхность ферритовых вкладышей наносится слой клея, кассета вдвигается в волновод и фиксируется в его фланце. После установки кассеты в баллоне создается повышенное давление. Вкладыши прижимаются к поверхности волновода. Уси­ лие прижима остается неизменным в процессе склеива­ ния. Приспособление обеспечивает высокую точность по­ становки ферритовых вкладышей в полости волновода. Во избежание прилипания к волноводу и ферритовым пластинам поверхность кассеты покрывается фтороплас­ товым лаком.

Большое значение имеет способ нанесения клея на пластины. При слишком тонком слое шов получается неоднородным, содержит газовые включения. Излишек при толстом слое клея вытекает на поверхность волно­ вода, затрудняя извлечение приспособления, вызывая рост потерь и уменьшение электропрочности. Поэтому необходима строгая дозировка клея.

Для крепления ферритов к стенкам волноводов кроме приклеивания используется пайка. Непосредственная пайка феррита с металлом невозможна. Поэтому поверх­ ность феррита вначале металлизируют.' Наиболее широ­ ко применяется металлизация поверхности феррита вжиганием. При этом на поверхность феррита наносится паста, содержащая химические соединения серебра (AgC03 или Ag20 ), легкоплавкое неорганическое стек­ ло и органическую связку. Процесс вжигания серебра основан на том, что при нагревании серебро восстанав­ ливается до металла и прочно сцепляется с поверхностью феррита легкоплавким стеклом (плавнем).

206

жепия (выгорания) органической связки. Выдержка не­ обходима для того, чтобы избежать бурного газоотделения при выгорании связки и сохранить целостность слоя пасты. Во второй стадии при 350—500° С проис­ ходит восстановление серебра.

После десятиминутной выдержки температура печи повышается. При этом расплавляется вначале борат свинца, а затем окись 'висмута, входящие в плавень. Образуется коллоидное соединение металлического се­ ребра с плавнем, имеющее температуру плавления ниже

850° С температуру поднимать нельзя, так как плавень вместе с серебром начинает испаряться, расплавленное серебро стягивается в капли за счет поверхностного на­ тяжения и слой металлизации разрушается.

Сцепление достигается за счет проникновения метал­ ла в поры феррита.

Однократное вжигание дает слой металла толщиной в 5 мкм, которую можно увеличить до 20 мкм повтор­ ным вжиганием. Прочность такого слоя на отрыв дости­ гает 30—35 кГ/см2. Толщину слоя серебра увеличивают и электролитическим путем.

Пайка ферритовых вкладышей с металлизированной поверхностью к стенке волновода ведется с использова­ нием фиксирующих оправок, прижимающих феррит к стенке волновода. При этом, чтобы избежать появления внутренних напряжений в феррите, желателен равно­ мерный нагрев всей сборки до температуры пайки и по­ степенное ее остывание.

Большое число волноводных устройств содержат ферриты, работающие в постоянном магнитном поле, которое создается постоянными магнитами, закреплен­ ными на волноводе. Магниты приклеивают к стенке вол­ новода.

К склеивающим веществам предъявляются следую­ щие требования:

1)высокая прочность клеевого соединения;

2)способность сохранять прочность в заданном

ментов. Для приклеивания магнитов хорошие результа­ ты дает следующий состав, вес. ч.:

207