Конструирование направленного ответвителя с одинаковыми отверстиями связи, предназначенного для ответвления части мощности из основного высокочастотного тракта в диапазоне частот от 35 до 37 ГГц, страница 5

Критическая частота: f_кр = с/ λ_кр= 12,21 ГГц;

Предельная мощность:  = 128  МВт;

Коэффициент затухания равен: 

AD(fv) = 8,68∙AN(f) = 0,873 дБ/м.

Глубина проникновения поля в металл равна:

м.

Толщина слоя серебра равна: м.

В данном случае волновод изготавливается из латуни. Слой серебра составляет 4 мкм.

В результате проведенных расчетов определены требуемые значения, необходимые для конструирования данного направленного ответвителя с двенадцатью отверстиями связи.

3. Описание работы ответвителя и выбор материалов покрытия.

В направленном ответвителе с двенадцатью элементами связи есть отверстия в узкой стенке прямоугольного волновода (в зависимости от расположения  отверстия  в прямоугольном волноводе связь может быть либо чисто магнитной, либо смешанной – электрической и магнитной. Разница между связью двух прямоугольных волноводов по узкой и по широкой стенке заключается в том, что, если для связи двух волноводов по узкой стенке характерно условие , то для связи по широкой стенке, где характеристика переходного ослабления элемента связи зависит от положения его относительно оси волновода, условие  может выполняться при некоторых значениях, то есть переходное ослабление как функция от длины волны имеет экстремум). Волноводы в этом случае связаны тангенциальной составляющей магнитного поля Н₁₁,. двенадцать таких отверстий, расположенных на расстоянии λ/4 друг от друга, образуют направленный ответвитель.

Каждое отверстие связи возбуждает во вспомогательном волноводе пару волн с амплитудой А, причем возбужденная волна находится в фазе с возбуждаемой каждым элементом связи. Подобное возбуждение вспомогательного волновода называется синфазным.

Из  металлических  материалов  основное  применение  для  изготовления      СВЧ-конструкций находят медь и медные сплавы, алюминий и его сплавы, титановые сплавы. Другие материалы используются в ограниченных случаях и, как правило, с использованием металлических покрытий, снижающих их электрическое сопротивление и активные потери в СВЧ-диапазоне.

Алюминий, обладая плотностью 2.7 г/см³, характеризуется низким электрическим сопротивлением (0.286 Ом/мм²м), теплопроводностью и коррозийной стойкостью. По ГОСТ 11069-74 алюминий выпускают особой

коррозийной стойкостью. По ГОСТ 11069-74 алюминий выпускают особой чистоты (А999), высокой чистоты (А995, А99, А97, А95), технической чистоты (А85, А8, А6, А5 и др.).

Алюминиевые сплавы делят на деформируемые и литейные.

Деформируемые сплавы (табл.2) выпускают на основе систем алюминий-магний (АМг), алюминий-марганец (АМц), алюминий-магний-кремний (АД31 и др.), алюминий-медь-магний (дюралюмины) и др.

Таблица 2

Литейные алюминиевые сплавы делят на пять групп:

1.  Сплавы на основе системы алюминий-кремний (АЛ2, АЛ4, АЛ9 и др.), имеющие высокие литейные свойства, удовлетворительную коррозийную стойкость, способные длительно работать при повышенной (150-200 °С) температуре;

2.  Сплавы на основе системы алюминий-кремний-медь (АЛ3, АЛ5, АЛ32, и др.), имеющие пониженную коррозийную стойкость при повышенной жаропрочности;