Главная страница  Волноводы миллиметрового диапазона 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [ 35 ] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132

1 Kih bi

- Act- л ,

2 Л2 2

(6.20)

При незначительном отличии размеров Ci и аг отношение ,12 имеет значение, близкое ж единице, что позволяет переписать (6.20) в упрощенном виде

Kci = hbilaib2- (6.21)

Мащовмальному значению /Сет соответствует случай, когда размер одного волновода больше размера ai другого, а размер меньше, чем Ьх. Технологический процесс производствя обеспечивает, как правило, равный по абсолютной величине разброс размеров а и Ь. Относительный допуск на размеры сечения соединяемых волноводов можно определить по формуле

6(Да/Я)д:;0,15Г. (6.22)

Например, если допустимое значение коэффициента отражения 1Г не должно превыш.ать 0,01, то из (6.22) получим б(Да) 0,0015?i. Так, при работе в 3-сан-тиметровом диаггазоне радиоволн абсолютный допуск яа раэм-е!ры соединяемых волноводов равен Да 0,045 .мм, что вполне согласуется с ОСТ4ХО.206.0ГЗ.



Рис. 6.33. К определению допуска (при ИЗГ!ибе волноводов в месте стыка

Рис. 6.34. К определе-иию допуска при повороте волноводов в месте стьжа

(Прежде чем приступ-ить ж общему рассмотрению вопросов задачи синтеза допусков, приведем несколько найденных эишериметально вавиоимостей коэффициента отражения от неточностей -монтажа волноводных трактов [20]. Изгиб в ,м-бсте стьжовки волноводов показан на .рис. 6.33:

1Г1 л; 10-3 на 1° изгиба, 1Гj ?2-10-3 на i° изгиба, (6.23)

где а.т: -угол между осями волноводов в олоокости XOY, Оу - угол между осями волноводов в плоскости YOZ. Поворот волноводов -одного относительно другого показан на рис. 6.34

Г1 3-10~ на 1° поворота. (6.24)

При параллельном сдвиге волноводов (рис. 6.35)

\Т\Уа,Ъку1а; Г1д 0,9Д;/й. (6.25)

В настоящее время разработаны и достаточно широко применяются раз-лиганые -методы -анализа и синтеза допусков. Задача расчета допусков сводится к яахож-дению и -согласов-анию меж.ду собой допусков на элементы и узлы СВЧ трактов. Для этой цели а-еобх-одимо1 иметь уравнение погрешностей выходных пар-аметров тракта в завис-им-ости от погрешностей элементов и узлов, входящих в тракт. При этом предполагается, что откло-нения этих параметров ог ном-инальных значений малы, а изм-енения иарам-етров в пределах поля допуска



можно считать линейным. О п1а1Вильности сделанных допущений свидетельствуют и приведенные выше соотвйрения.

Рассмотрим некоторые особенности синтеза допусков на конкретном примере. Для прямоугольного волновода с внутренними размерами а=40 мм и 6= =20 мм, изготовленного из отожженной з .вакууме меди, работающего .на длине волны Л=-5 см, расчетно-аналитичесиим методом были определены производственные допуски на ко.нструктивные 1пара.метры а, Ъ и допуск на разброс параметра о .выбранного М1атериала, при которых обеспечивается заданный допуск на 1велич,ину коэффициента затухания а с гаранти1ро1ванн.о.й .вероятностью Рг=0,9973. Заданный допуск имеет величину б(Аа/а)=±0,5 %.

Рис. 6.35. .К определению допуска при омеЩенин 1в.олио1войов в месте стыка


Для основного типа водны Ню аналитическое выражение, связывающее переменные а, Ь, с, имеет .вид

а = 0,793 (1 -f Я2 6/2аЗ)/г,уоЯ (1 - kjAa),

где 0=5,42-10 См/м; а, Ь, К - ъ ы.

С учетом вычисленных коэффициентов влияния общее ура,вневие погрешности коэффициента затухания примет вид

Д а/а = - 0,644 Д а/а- 0,721 Д bjb - 0,143 Да/о.

Предельные допуски на .конструктивные Пара(м.етры .имеют значения !

б (Д Ь1Ь) - Ь (Д а/с) - 0,511о/ , в(д0/а) = О,494%.

Однако 1С учетом технологии Дро.изв.ОДства, 0беспечивающей определенную точность изготовления волноводных труб, и с учетом допусков на стыковку волноводов может быть проведено перераюпределеиие абсолютных значений на конструктивные параметры. Так, в ра;ссматрива€М.ом случае производственный разброс параметров а и fc волновода равен б (Да) = б (Д6) =0,05 мм или, оере-Х01ДЯ К .отнооттельным величинам,

б (Д aid) = [б (Д а)/а] 100% = 0,125о/о , б (Д 6/fo) = [б (Д fe)/fc] 100% = 0,25o.

Таким образо-м, реальные допуски на геометрические размеры .волновода имеют меньшую величину, чем получившиеся в результате расчета. Это позволяет, т. ув1ел.ич1ИВ1ая суммарной погрешн.ОСтн коэффщиента затухания, увеличить допуск На цротодимость материала np®M.epHo .в десять раз.

Часто требуется яшш вероятность того, Что некоторый параметр будет находиться в заданных .пределах. В следующем параграфе .нратко ра1ССМ.от.рим вариант приближенного .метода прогиозирования результирующей величины модуля .коэффициента отражения яа входе тракта со мвогими случайным.и нере-гуля,рн.остямн.



6.14. ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СОГЛАСОВАНИЯ СВЧ ТРАКТА С БОЛЬШИМ ЧИСЛОМ НЕРЕГУЛЯРНОСТЕЙ

Распространенным случаем разработки СВЧ трактов является такой, когда накладываются ограничения н-а параметр, характеризующий общее согласова-нме тракта-©еличаину суммарного Яст. При предварительном расчете тракта точное расположение нерегулярностей, приводящих к появлению отражений, невавестно, я поэтому расстояния между ними можно считать случайнЫ1МИ величинами. Для 11рогноз1иравания результирующей (Величины Кст на входе тракта со многими случайными нерегулярностями удобно использовать статиотичесиий метод расчета [21].

Схема замещения высокочастотного тракта пр-иведена на рис. 6.36. При расчете полагается, что общее колияество нерегулярностей велико (я>10), а ана-чевие модуля коэффициента отражения от каждой нерегулярности не превы-

Рис. 6.36. Схема замещения СВЧ тракта с больижм числом яерегу-лярностей

Рис. 6.37. Графики раопределения плотности вероятности модулей козффИЦиента отражения


0,2 0,it 0,6 0,8 Г

шаег Г0,1, что соответствует Яст 1,22. Условие малости единичного коэф-фищ1ента отражения позволяет сделать допущение о постоянстве ампл1итуды падающей волны при прохождении каждой нерегулярности (при Г=0,1 коэф-фвдиент передачи составляет величину 0,99). При этих допущениях коэффициент отражения на входе тракта равен сумме коэффициентов отражения от каждой нерегулярности, пересчитанной ко .входу,

Гк = у г,- COS (2Р и - ф,-) - i 2 Г> sin (2р h - (pi), (6.26)

где я-Общее количество нерегулярностей в тракте; ф,. - фаза коэффициента отражения от единичной нерегулярности в месте ее расположения; - расстояние от входа тракта до каждой нерегулярности.

Модули коэффициентов отражения Г,- и расстояния являются независи-мыми случайными величинамИ, а фазы ф,- равновероятны в интервале от О до 2я. В этом случае к вещественной и мнимой частям входного коэффициента отражения применима теорема А. М. Ляпунова (центральная предельная теорема теории вероятностей), соглзсно которой 1Гри большом числе независимых



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [ 35 ] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132

© 2000 - 2024 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.