где е и (X - относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости диэлектрика.

Реактивные шлейфы представляют собой короткозамкнутые или разомкнутые отрезки линий передачи различной длины.

Как было показано в § 4.6, меняя длину шлейфа / от О до А,в/2, можно получить любое значение реактивности (рис. 6.7) по величине и знаку.

Реактивные шлейфы на основе разомкнутых отрезков линий передачи широко применяются в микрополосковых устройствах

Рис. 6.6. Резанансиая диафрагма в волноводе

Рис. 6.7. Реализация .реактивностей на отрезках лииий .передачи: а - геом-етричеикие размеры от-рез1ков; б - эквивалентные схемы

1=Л/2

L С R

4>

Рис. 6.8. Коаксиальный (а) -и волноводный (б) реактивные шлейфы:

/ - внешний проводник коаксиальной линии; 2 - внутренний проводник коаксиальной линии; 5 - короткозамыкающий поршень; 4 - прямоугольный волновод

СВЧ, так как технологически они легко реализуются, в то время как в волноводных устройствах их практически не применяют из-за больших потерь мощности на излучение.

Конструктивно короткозамкнутый реактивный шлейф представляет собой жесткое механическое соединение под углом 90* двух отрезков волноводных линий передачи, один из которых замкнут подвижным короткозамкнутым поршнем, обеспечивающим возможность получения переменных значений входной реактивности (рис. 6.8), а другой обеспечивает возможность включения шлейфа в СВЧ тракт. Перемещение поршня осуществляется, как правило, с помощью микрометрического винта. Для обеспечения надежного контакта в плоскости короткого замыкания, не зависящего от положения поршня, широкое .применение нашли бесконтактные поршни, конструкции которых будут рассмотрены в § 6.12.

6.4. СОЕДИНИТЕЛИ ВОЛНОВОДНЫХ ТРАКТОВ

Соединителями волноводных трактов называются элементы СВЧ, обеспечивающие соединение отдельных отрезков волноводов и узлов друг с другом. Конструкция соединительных устройств зависит от типа линии, условий эксплуатации и требований к качеству соединения. Так, .при большой протяженности линии передачи, входящей в стационарную аппаратуру, может оказаться целесообразным жесткое соединение отдельных участков линии сваркой или пайкой. Если же соединение участков линии является временным либо должны выполняться требования ремонтопригодности, то необходимы соединительные устройства, позволяющие легко монтировать и демонтировать линию передачи.

Качество соединительных устройств оценивается электрическими и механическими параметрами, а также требованиями к надежности, долговечности, сохранности и климатическим условиям [13].

От качества электрического контакта зависят такие важные характеристики радиоизделий, как потери мощности, диапазон рабочих частот, электрическая прочность, Кст, электрогерметичность и др.

Механические параметры соединителей определяют их работоспособность в течение заданного срока служ-бы, высокую износоустойчивость, механическую прочность, стабильность контактного усилия (для коаксиальных разъемов) и общую герметичность СВЧ тракта, которая особенно важна лри повышенном давлении внутри тракта (для увеличения пробивной прочности) и при пониженном внешнем давлении (при работе трактов на больших высотах), а также при работе в условиях повышенной влажности.

Соединения прямоугольных и круглых волноводов. Волновод-ное соединение должно обеспечить малое сопротивление для продольных токов, текущих по внутренним стенкам волновода. Рассмотрение распределения токов в стенках прямоугольного волно-

вода на волне Ню (см. рис. 5.4) -позволяет сделать вывод, что наиболее важно обеспечить контакт в середине широких стенок волновода, где амплитуда продольного тока максимальна. Так, для волновода с воздушным заполнением сечением 23Х10 мм ири передаче мощности в 600 кВт полный продольный ток, протекающий через стык широких стенок, приблизительно равен 60 А. При большой величине переходного сопротивления контакта это может привести к выгоранию контактных площадок и расплавлению материала волновода.

В настоящее время используются два основных типа соединения волноводов: контактные и дроссельные.

Контактное соединение может быть неразъемным и разъемным. Неразъемное соединение можно осуществить, например, с помощью муфт. Внешние муфты надеваются на место соединения и припаиваются. Фиксация спаиваемых концов волноводных труб на одной линии осуществляется с помощью оправки из нержавеющей стали марки Х18Н9Т. Оправка предотвращает также попадание капель припоя на внутренние стенки волновода. Высокое качество пайки достигается при использовании припоев ПСр40 и ПСр45 ГОСТ 19746-74. При удовлетворительном выполнении подобное coeflHHeifne обладает малым и стабильным переходным сопротивлением, а Kci не превышает 1,005. Неразъемные соединения получаются герметичными и механически прочными [14]. Для неразъемных соединений значение электрогерметичности получается не менее 120 дБ, а усилия на разрыв волноводов сантиметрового диапазона составляют 63004-8200 МПа. Примером неразъемного соединения является стыковка круглых волноводов с помощью холодной сварки [15].

Разъемные контактные соединения выполняются с помощью контактных фланцев. Плоские контактные фланцы за счет соприкосновения торцовых поверхностей обеспечивают непосредственный электрический контакт между соединяемыми волноводами (рис. 6.9,а). Контактные поверхности фланцев стягиваются между

4от8.05

Рис. 6.9. Пример конструкции илоакого контактного фланца для прямоугольного волновода: а-конструкция фланца; б-нонтактная проклащка