устройств. Обычно серебро наносится электролитическим способом.

Золото также используется для создания покрытии токонесущих слоев. Слой золота толщиной всего в несколько микрон, нанесенный электролитически на поверхность легко окисляющихся металлов, становится практически непроницаемым для кислорода.

Медь отличается высокой злектро- и теплопроводностью, хорошей теплостойкостью, относительной дешевизной. Однако при выборе проводникового .материала следует учитывать, что на воздухе поверхность медного проводника быстро покрывается слоем окиси, имеющей достаточно высокое удельное сопротивление и увеличивающей тепловые потери в волноводах и других СВЧ конструкциях. Латунь по сравнению с .медью имеет повышенную механическую .прочность, хорошо обрабатывается и штампуется.

Алюминий обладает высокой пластичностью и стойкостью против коррозии. Применение алюминия значительно удешевляет и упрощает процесс изготовления волноводных устройств.

Промышленность поставляет материалы в виде слитков, лент, прутков, плит, листов, труб, из которых с помощью соответствующего технологического процесса можно изготавливать элементы и устройства СВЧ.

Трубы из меди, латуни, алюминия и его сплавов, выпускаемые промышленностью, соответствуют принятым стандартным сечениям волноводов НО.206.002.

Конструкционные материалы. Как указывалось выше, лишь тонкий слой используемого в конструкции материала влияет на электрические параметры СВЧ устройств. Основная же масса материала обеспечивает механическую прочность и надежность.

К этой конструкционной части материала предъявляют требования высокой механической прочности, .формоустойчивости, малого удельного веса, немагнитности, возможности изготовления деталей сложной формы, низкой стоимости.

В качестве конструкционных материалов могут быть выбраны любые металлы, допускающие обработку поверхности по высокому классу точности и последующее покрытие металлами с высокой проводимостью.

В последние годы в связи с развитием методов гальванопластики для изготовления волновода стали широко использоваться различные пресс-материалы и эпоксидные смолы, с внутренней стороны покрытые слоем материала с высокой проводимостью.

Диэлектрические материалы. К диэлектрическим материалам, используемым при изготовлении высокочастотных волноводных устройств, предъявляются требования малых диэлектрических потерь, высокой механической прочности, высокой допустимой рабочей температуры, формоустойчивости, хорошей обрабатываемости, пригодности для соединения с другими диэлектриками и металлами, высокой теплопроводности.

Наиболее широко в волноводной технике СВЧ применяются такие диэлектрики, как полиэтилен, полистирол и фторопласт, об-

ладающие малыми диэлектрическими потерями вплоть до диапазона миллиметровых волн, достаточно высокой электрической прочностью и легко обрабатываемые; различные типы высокочастотной керамики, имеющей малый температурный коэффициент линейного расширения, высокую термостойкость, большую электрическую прочность и малые диэлектрические шотери; стекло, отличающееся высокой термостойкостью и стабильностью диэлектрических свойств с изменением температуры; конструкционные пластмассы, обладающие высокой противокоррозийной и химической стойкостью; пресс-материалы, обладающие высокой механической прочностью; природная и синтетическая слюда и др.

Основные свойства некоторых диэлектриков в диапазоне СВЧ приведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Основные электрические параметры диэлектриков

Электрогерметичность волноводов. Еще раз отметим, что, как следует из рис. 5.16, концентрация, токов СВЧ происходит только на той стороне поверхности металла, которая непосредственно соприкасается с электромагнитным полем. Это позволяет сделать вывод о том, что при достаточной толщине металлического слоя в полностью замкнутой металлической конструкции, которой является волновод, внутреннее электромагнитное поле не сообщается с внешним пространством, и наоборот, внешнее поле не проникает внутрь конструкции. В реальных конструкциях металлических волноводов толщина металлической стенки настолько-. велика, что электрогерметичность стенок всегда обеспечена. При изготовлении волноводов из пресс-материалов толщина внутреннего металлического покрытия должна более чем в 3 раза превышать глубину поверхностного слоя используемого материала.

Обычно волноводы имеют выходы, входы, ответвления, элементы связи и др. Через щели и отверстия, имеющие место в этих случаях, электромагнитная энергия проникает с внутренней части рабочего объема во внешнюю среду, и наоборот, т. е. электрогерметичность волноводов, как правило, нарушается. Поэтому вопросы экранирования в основном относятся К получению высокой

электрогерметичности соединений, щелей и отверстий в стенках волноводов. Заметим, что в случае низкочастотных полей волноводы не пропускают электрических составляющих, но пропускают магнитные составляющие электромагнитного поля. Поэтому в тех случаях, когда на базе волноводов конструируются детекторы, смесители, усилители и другие устройства, вопросы экранирования от низкочастотных магнитных полей должны быть рассмотрены отдельно.

Качество обработки поверхности СВЧ устройств. Небольшая глубина поверхностного слоя приводит к тому, что поверхностное сопротивление, а следовательно, и потери в проводнике в значительной степени зависят от чистоты обработки (шероховатости) поверхности. Из рис. 5.17 видно, что если неровности поверхности велики, то высокочастотные токи будут проходить большие расстояния. При величине шерохават-ости, рав- глуВта тВершстшгв слой ной половине поверхностного слоя, затухание возрастает примерно в 1,2 раза; при

величине шероховатости поверхности, равной .глубин* поверхностного слоя, коэффи- глуРта meepxNocmmso слоя циент затухания возрастает примерно в 1,6 раза. Выбор чистоты обработки поверхности необходимо производить с учетом технологических возможностей и стоимости изделий. При отсутствии необходимости не глцбша поверхностного слоя следует стремиться к очень высокой чистоте.

Антикоррозионные покрытия. Значитель- В) ное влияние на затухание волноводов оказывает коррозия металлических стенак.

Окислы, образующиеся на поверхности ме- Области коя-

талл-ов и имеющие малую удельную прово- Гавличиьш

димость, увеличивают тепловые потери. качеством обработки: Чтобы избежать этого, а внутренние стен- а - очень малая шеро-ки ©олновода наносят тонкий слой лака, ховатость; б-шеромва-предохраняющего металл от коррозии, или J; ;.; Р~1остного осаждают электролитическим методом Слой слоя; е - шероховатость серебра, достаточно стойкий к окислению. больше глубины поверх-Важно, чтобы лак имел малые диэлектри- востиого слоя чеокие потери (tg6<10-=). Поверхностное сопротивление электролитичеоки осажденного серебра несколько больше, чем чистый слой меди (.из-за пористости) . Поэтому толщину Серебряного покрытия медных Стенок следует делать меньше глубины проникновения тока в серебро или применять методы механического уплотнения. В отдельных случаях в качестве антикоррозионного покрытия -применяется золото.