ГЛАВА 15. МЕХАНИЧЕСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ
15.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
15.1.1. Конструктивные данные
Современные разработки в области техники сверхвысоких частот были направлены главным образом на усовершенствование методов проектирования, изготовления и контроля. В сверхвысокочастотных конструкциях большую роль играют токонесущие поверхности и объемы, в которых или вокруг которых существуют электрические и магнитные поля. Поскольку они всегда являются внутренними и требуют точных размеров и гладких поверхностей, то их изготовление представляет особую задачу.
Из существующего в настоящее время большого количества производственных процессов [76, 115, 142] часть оказалась пригодной и для сверхвысокочастотных конструкций [8, 46, 141]. При выборе производственного процесса следует принимать во внимание такие соображения, как сложность узлов и возможность их замены, надежность, воспроизводимость, разнообразие технологических приемов, габариты и вес.
Габариты и вес сверхвысокочастотных конструкций могут быть уменьшены, если использовать компактные передающие линии, например полосковые линии, заполненные диэлектриком волноводы, гребневые волноводы и т. д. Уменьшения габаритов и веса также можно достигнуть благодаря целесообразному размещению, позволяющему получить компактную конфигурацию узла. Этого можно добиться путем возможного устранения соединительных элементов, уголков, скруток, переходов с целью получить общую сборку, требующую меньше конструкторской работы, более прочную и простую в изготовлении.
Уменьшение габаритов и упрощение достигаются также при использовании лабиринтной конструкции Левина [70], показанной на рис. 15.1, а. Здесь общая плоскостная сборка была получена путем фрезерования прорезей в пластинах, служащих нижней и верхней крышками, между которыми вставлялись перегородки, образующие несколько волноводных каналов, расположенных рядом друг с другом. Такие встроенные элементы, как гибридные соединения, направленные ответвители и фильтры, выполняются в виде сборки многоштыревых конструкций [24]. Плоскостные общие сборки, описанные Джемисоном [58—60], пригодны для конструкций, содержащих гибридные кольца и направленные ответвители.
Рис. 15. 1. Плоскостная конструкция сверхвысокочастотных узлов: а — линейный ретранслятор на частоте здесь используется волновод с поперечным сечением высокочастотная головка на частоте здесь используется волновод с поперечным сечением (См. [70, 60].)
Они могут изготовляться несколькими методами, которые экономичны при числе выпускаемых изделий порядка 100 комплектов. Пример такого узла показан на рис. 15.1,6.
Сверхвысокочастотные узлы относительно дороги в изготовлении, и расходы на их производство составляют значительную часть стоимости всего изделия. Стоимость изготовления может быть снижена при массовом производстве, так как в этом случае затраты на специальный инструмент распределяются на большое количество изделий. Но в этом случае продукция должна быть в известной степени стандартизована, поскольку однородность и высокое качество могут быть обеспечены благодаря специализации.
На конструкцию узла оказывают влияние окончательная проверка и испытание изделия. Высокопродуктивный выход или меньшая стоимость производства может быть достигнута путем возможно большего снижения допусков. Но, если допуски на отдельные детали слишком свободны, тогда стоимость отбракованных деталей при окончательной сборке становится слишком высокой. Таким образом, очевидно, существует оптимальная система конструктивных допусков. Эта оптимальная система будет, конечно, функцией метода изготовления, метода ироверки, числа выпускаемых изделий и других параметров [27, 32, 40, 65, 86].