Соединение деталей свч устройства
Полезная модель относится к технике СВЧ, в частности, к элементам конструкции для соединения деталей СВЧ устройств, преимущественно антенных элементов антенных фазированных решеток, фазовращателей, поляризаторов, имеющих соединение двух волноводов.
Технический результат полезной модели - создание элемента конструкции, обеспечивающего уменьшение величины затухания СВЧ-энергии в месте соединения деталей СВЧ устройств и повышение долговечности этих устройств. Дополнительным техническим результатом является уменьшение габаритов и веса СВЧ устройств.
Элемент конструкции для соединения деталей СВЧ устройства представляет собой слой 8 клейкого материала толщиной 0,05-0,1 мм и шириной 1,5-2 мм, в качестве которого применен токопроводящий клей с удельным сопротивлением не более 8·10-5Ом·м и температурой полимеризации не более 100 С°, например, токопроводящий клей марки «НТК» или клей с аналогичными свойствами. При этом точность изготовления внутренних размеров одной детали (например, одного волновода) и внешних размеров другой детали (например, другого волновода) не являются критичными, длина соединения может быть минимизирована. Применение проводящего клея «НТК» в качестве средства сборочной связи и согласования, например, волноводов антенного элемента с разными диаметрами, обеспечивает простоту, быстродействие сборки антенных элементов, что в целом улучшает параметры и массогабаритные показатели антенных фазированных решеток и снижает их стоимость. Использование полезной модели позволит уменьшить габаритные размеры СВЧ устройств за счет уменьшения длины сочленения деталей (двух волноводов), ослабить требования к точности геометрических размеров отверстий соединения и, как следствие, повысить технологичность изготовления.
Полезная модель относится к технике СВЧ, в частности, к элементам конструкции для соединения деталей СВЧ устройств, преимущественно антенных элементов антенных фазированных решеток, фазовращателей, поляризаторов, имеющих соединение двух волноводов.
В конструкциях антенных элементов, имеющих волноводную запитку, имеется соединение двух волноводов - диэлектрического (металлизированного или не металлизированного) и металлического. Наличие зазора между внутренней поверхностью одного волновода и внешней поверхностью другого волновода приводит к увеличению величины затухания СВЧ энергии.
Известен элемент конструкции для соединения элементов микроволнового устройства, включающего ферриты, представляющий собой тонкий слой электрически непроводящкего клея толщиной порядка 0,03 мм (торговая марка Cipo-Geiqy Корпорации), заполненного серебряной пудрой (см. патент США №4457464, МПК Н 01 Р 11/00, публ. 1984 г. - прототип).
Применение элемента конструкции для соединения деталей СВЧ устройства в виде слоя непроводящего клея с алюминиевой пудрой не обеспечивает надежного электрического контакта по всей поверхности, что увеличивает величину затухания СВЧ-энергии в месте соединения деталей антенного элемента.
Известен элемент конструкции для соединения деталей СВЧ устройства, представляющий собой слой клейкого материала, размеры которого соответствуют величине зазора между соединяемыми деталями, в частности, антенного элемента антенной
фазированной решетки, содержащего фазовращатель с металлизированным стержнем, концы которого закреплены в соответствующих отверстиях корпусов излучателя и волновода с зазором для размещения указанного слоя клея в зоне их соединения (см. патент РФ на изобретение №2194342, МПК Н 01 Р 1/16, публ. 2003 г. - прототип).
При соединении в СВЧ устройстве (антенном элементе) двух волноводов, установленных с зазором 0,05-0,1 мм, заполненным электрически непроводящим клеем, необходимо увеличение длины
соединяемого участка на величину не менее 2 для уменьшения потерь СВЧ энергии, что увеличивает его габариты и вес. Применение при такой величине зазора слоя клея с алюминиевой пудрой повышает стоимость СВЧ изделия и приводит к увеличению величины затухания СВЧ энергии.
Технический результат полезной модели - создание элемента конструкции, обеспечивающего уменьшение величины затухания СВЧ энергии в месте соединения деталей СВЧ устройств, упрощение сборки СВЧ устройств и повышение их долговечности. Дополнительным техническим результатом является уменьшение габаритов и веса СВЧ устройств.
Задачей полезной модели является оптимизация соединения деталей СВЧ устройств путем экспериментального подбора величины зазора между поверхностями соединяемых деталей и токопроводящего клея с параметрами и размерами слоя, обеспечивающего простоту и быстродействие получения надежного механического соединения с малой величиной затухания СВЧ энергии в месте сопряжения деталей при температуре технологического процесса склеивания не более 100С (для исключения повреждения деталей СВЧ устройства, например,
антенного элемента антенной фазированной решетки, работоспособность которых ограничена указанной температурой).
Поставленная задача достигается тем, что в элементе конструкции для соединения деталей СВЧ устройств, представляющем собой слой клейкого материала между сопрягаемыми поверхностями металлизированных и металлических деталей или диэлектрических и неметаллических деталей, слой клейкого материала имеет толщину 0,05-0,1 мм, ширину 1,5-2 мм, причем в качестве клейкого материала применен токопроводящий клей с удельным сопротивлением не более 8-10-5 Ом·м и температурой полимеризации не более 100С°.
Предпочтительно в качестве клейкого материала применить токопроводящий клей марки «НТК» или аналогичный ему клей.
Сущность изобретения в том, что соединение деталей СВЧ устройства осуществляется с помощью токопроводящего клея с определенными физическими параметрами и размерами слоя, при этом точность изготовления внутренних размеров одной детали (например, одного волновода) и внешних размеров другой детали (например, другого волновода) не являются критичными, длина соединения может быть минимизирована.
Указанные признаки отличают предлагаемую полезную модель от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".
На фиг.1 изображено СВЧ устройство - антенный элемент антенной фазированной решетки в разрезе; на фиг.2 - увеличенный фрагмент соединения металлизированного ферритового стержня с корпусом волновода.
СВЧ устройство (антенный элемент антенной фазированной решетки) содержит по меньшей мере фазовращатель, включающий цилиндрический ферритовый стержень 1 с металлизированным слоем 2,
магнитной системой 3 и обмоткой управления 4. Концы указанного стержня 1 закреплены в соответствующих отверстиях корпуса 5 волновода и корпуса 6 излучателя с диэлектрическими вставками 7 с размещением в зазоре в зоне их соединения слоя 8 клейкого материала. Корпус 5 волновода и корпус 6 излучателя выполнены металлическими. Зазор в зоне соединения клейким материалом имеет размер (S) 0,05-0,1 мм.
Элемент конструкции для соединения деталей СВЧ устройства представляет собой слой 8 клейкого материала толщиной 0,05-0,1 мм и шириной (L) 1,5-2 мм и выполнен с возможностью образования электрического контакта по всей сопрягаемой поверхности. В качестве клейкого материала применен токопроводящий клей с удельным сопротивлением не более 8-10-5 Ом·м и температурой полимеризации 80-100С° (не более 100 С°) например, токопроводящий клей марки «НТК» или аналогичный ему клей.
Надежность электрического и механического контакта между сопрягаемыми поверхностями деталей СВЧ устройства (антенного элемента) обеспечивается с помощью слоев проводящего клея, способствующих улучшению условий согласования и уменьшению потерь СВЧ энергии.
Сборка СВЧ устройства (антенного элемента антенной фазированной решетки) включает соединение концов металлизированного стержня 1 фазовращателя с соответствующими отверстиями металлических корпусов 5,6 соответственно излучателя и волновода с размещением в зазоре в зоне их соединения слоя 8 клейкого материала, причем указанный зазор имеет размер 0,05-0,1 мм, слой клейкого материала имеет ширину 1,5-2 мм и выполнен с возможностью образования электрического контакта по всей сопрягаемой поверхности, т.е. имеет форму в соответствии с рельефом
сопрягаемых поверхностей деталей. Размеры слоя 8 и параметры клея «НТК» выбраны из условия обеспечения требуемой механической прочности и низких потерь антенного элемента без ущерба качества и эффективности его работы.
В качестве клейкого материала применен токопроводящий клей с удельным сопротивлением в диапазоне (5-8)
10-5 Ом·м с интервалом рабочих температур 80-100С°, например, клей марки «НТК» или аналогичный по параметрам клей. Соединение концов металлизированного стержня 1 фазовращателя с отверстиями указанных корпусов 5,6 клейким материалом осуществляют при температуре не выше 100 С° для исключения повреждений деталей изделия, которые могут возникнуть при более высокой температуре. К преимуществам заявленного технического решения следует отнести возможность сборного соединения полученного СВЧ устройства (антенного элемента) при его нагреве до температуры 80-100С°. Применение проводящего клея «НТК» в качестве средства сборочной связи и согласования, например, волноводов антенного элемента с разными диаметрами, обеспечивает простоту, быстродействие сборки антенных элементов, что в целом улучшает параметры и массогабаритные показатели антенных фазированных решеток и снижает их стоимость.
Использование полезной модели позволит уменьшить габаритные размеры СВЧ устройств (антенных элементов, поляризаторов, фазовращателей и др.) за счет уменьшения длины сочленения деталей (двух волноводов), ослабить требования к точности изготовления их деталей, как следствие, повысить технологичность сборки.
1. Соединение деталей СВЧ устройств, содержащее слой клейкого материала между сопрягаемыми поверхностями металлизированных и металлических деталей или диэлектрических и неметаллических деталей, отличающееся тем, что слой клейкого материала имеет толщину 0,05-0,1 мм, ширину 1,5-2 мм, причем в качестве клейкого материала применен токопроводящий клей с удельным сопротивлением не более 8·10-5Ом·м и температурой полимеризации не более 100°С.
2. Соединение деталей СВЧ устройств по п.1, отличающийся тем, что в качестве клейкого материала применен токопроводящий клей марки "НТК" или клей с аналогичными параметрами.
