Назначение коаксиальных соединителей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

 

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

«УСТРОЙСТВА СВЧ И АНТЕННЫ»

 

(для студентов направления подготовки - 0907 «Радиотехника»,

1601 «Информационная безопасность»)

 

 

Рассмотрено на заседании кафедры

«Радиотехники и защиты информации»

Протокол № 8 от 04.03.2007г.

 

 

Утверждено на заседании учебно-

издательского Совета ДонНТУ

Протокол № 6 от 24.04.07г.

 

ДонНТУ - 2007

 

П-19

УДК 535-12(076.5)

 

Методические указания к лабораторным работам по учебной дисциплине «Устройства СВЧ и антенны» (для студентов направления подготовки - 0907 «Радиотехника», 1601 «Информационная безопасность») / Сост.: В.В.Паслен, В.К.Ямилов, Е.С.Нестругина, г. Донецк: ДонНТУ, 2007 – 51с.

Дана методика проведения лабораторных работ, изложены требования к оформлению индивидуальных заданий. Каждая лабораторная работа содержит краткие сведения по теме, примеры выполнения расчетов, задание по самостоятельной работе студентов и контрольные вопросы по теме.

 

 

Составители: В.В.Паслен, доц.

В.К.Ямилов, ст. преп.

Е.С.Нестругина, асс.

 

 

Рецензент: декан факультета «Компьютерных информационных технологий и автоматики» ДонНТУ, доцент, к.т.н. А.В.Хорхордин.

 

Подготовлено кафедрой "Радиотехники и защиты информации".

 

 

Ответственный

за выпуск: В.В.Паслен

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

 

КОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВ СВЧ

 

Цель работы: ознакомиться с устройством и конструкцией элементов СВЧ линий передач.

 

Краткие сведения по теме

Классификация элементов линий передачи

Реальная линия передачи (фидер) кроме участков регулярной линии содержит еще ряд элементов, предназначенных для соединения участков линий, согласования, переключения и т.д. Элементом линии передачи называют простейшее одиночное устройство, выполняющее одну функцию в данной линии передачи.

Основные элементы и их функцио­нальные признаки:

· отрезки регулярных линий, предназначенные для направленной передачи энергии;

· соединительные элементы, слу­жащие для соединения отрезков линий и устройств;

· согласующие уст­ройства, служащие для согласования линии передачи в целом или отдель­ных устройств с целью получения заданного коэффициента отражения;

· переключающие устройства, выполняющие функцию временного сое­динения различных линий и устройств;

· фильтры, служащие для селек­ции сигналов по частоте или по типам волн;

· делители и мостовые сое­динения, предназначенные для деления, сложения и распределения мощности электромагнитных колебаний в многоканальных устройствах;

· фазирующие устройства служат для поддержания или регулировки фазового сдвига.

Конструктивное выполнение и электрические характеристики элементов линий разнообразны. К основным параметрам, общим для всех элементов, относятся:

- электрическая прочность, выражаемая в предельно допустимой передаваемой мощности;

- коэффициент полезного действия или потери мощности в элементе, выражаемые в децибелах;

- ширина полосы рабочих частот или диапазон рабочих частот (ДРЧ);

- коэффициент отражения;

- и др.

Назначение коаксиальных соединителей.

Коаксиальный радиочастотный соединитель (рис. 1) представляет собой электромеханическое устройство, обеспечивающее механическое и электрическое соединение радиочастотных кабелей между собой или с микрополосковой линией, а также соединение частей устройства. Соединитель состоит из двух или более частей (вилки, розетки), образующих разъемное контактное соединение.

 

 

Рисунок 1 - Внешний вид соединителей

 

Переходная часть соединителя (разъем) – часть соединителя, предназначенная для сочленения и расчленения с вилочной и розеточной частями соединителя.

По своему назначению соединители делятся на:

· кабельные и приборно-кабельные соединители;

· кабельные сборки;

· вводы СВЧ - энергии, включая соединители для печатных плат;

· коаксиально – микрополосковые переходы (КМПП).

К соединителям предъявляются основные требования:

- возможность использования в радиочастотных трактах со стандартным волновым сопротивлением 50 Ом и 75 Ом;

- широкополосность, определяемая предельной верхней частотой, на которой еще сохраняются приемлемые параметры согласования;

- минимальная величина коэффициента стоящей волны по напряжению (КСВН);

- минимальные потери СВЧ-энергии;

- радиогерметичность;

- стабильность и воспроизводимость электрических параметров;

- устойчивость к механическим, климатическим и радиационным воздействиям.

- надежность;

- герметичность;

- сохранение параметров при многократных соединениях в процессе эксплуатации СВЧ.

В зависимости от требований к герметичности, корпуса соединителей изготавливают из нержавеющей стали, бериллиевой бронзы, латуни.

Внутренний проводник изготавливают из латуни или бериллиевой бронзы.

Для уменьшения прямых потерь СВЧ, повышения коррозиоустойчивости и обеспечения паяемости соединителей на внутренний и наружный проводники наносят гальванические покрытия. Лучшим покрытием является износостойкое золото, сплавы золота с кобальтом, никелем или сурьмой. Кроме золотого применяют покрытие гнездовых контактов сплавами: серебро – сурьма, палладий – никель, олово – висмут, «белая бронза» (медь – олово – цинк) и никелем.

Изоляторы соединителей изготавливают из органических диэлектриков с низкой диэлектрической проницаемостью и малыми потерями: фторопласт, полиэтилен, полистирол, сополимеры САМ-Э и САМ -3, темплен.

Основными признаками классификации соединителей являются:

- предельная рабочая частота (частотный диапазон);

- назначение;

- особенности конструкции;

- механизм соединения с ответной частью;

- применяемый радиочастотный кабель;

- герметичность.