Коаксиально-полосковый переход

 

Изобретение относится к технике СВЧ. Цель: упрощение технологии сборки коаксиально-полоскового перехода, увеличение прочности соединения деталей конструкции каксиально-полоскового перехода. Сущность изобретения: коаксиально-полосковый переход содержит корпус, являющийся внешним проводником, внутренний проводник, диэлектрическую втулку, причем диэлектрическая втулка с полосковой стороны коаксиально-полоскового перехода имеет диаметр меньше внутреннего диаметра корпуса и выступающий элемент, а полость, образованная внутренней частью корпуса, диэлектрической втулкой, вступающим элементом и внутренним проводником, заполнена связующим диэлектрическим веществом. Предлагаемое устройство имеет простую технологию изготовления и сборки, пригодную для массового производства. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к технике сверхвысоких частот (СВЧ), и может быть использовано в высокочастотных системах.

Известен коаксиальный переход, содержащий разъемный корпус, являющийся внешним проводником, внутренний проводник с утолщением в центральной части, две диэлектрические втулки по обе стороны от утолщения (авт.св. СССР, N 1508304, кл. H 01 R 17/12, 1989).

Недостатками указанного коаксиального перехода являются сложная технология изготовления ввиду необходимости обеспечения спряжения размеров в месте соединения обеих частей разъемного корпуса и в месте сопряжения обеих диэлектрических втулок с утолщением в центральной части внутреннего проводника; наличие второй диэлектрической втулки, что увеличило количество изготовляемых и собираемых деталей; сложная разъемная конструкция корпуса, примененная для фиксации деталей указанного устройства; недостаточная прочность соединения деталей конструкции перехода по отношению к значительному радиальному усилию (например, при соединении и разъединении ответной части к переходу проворачивается внутренний проводник и диэлектрическая втулка перехода), что нарушает гальваническую связь между внутренним проводником перехода и полоском либо контактной площадкой СВЧ подложки.

Известен коаксиально-полосковый переход, содержащий разъемный корпус, являющийся внешним проводником, внутренний проводник, диэлектрическую втулку (справочник по расчету и конструктированию СВЧ полосковых устройств./Под. ред. В. И. Вольмана. М. Радио и связь, 1982, стр. 211, рис.4.64).

Недостатками указанного коаксиально-полоскового перехода являются сложная технология изготовления ввиду необходимости обеспечения сопряжения размеров в месте соединения обеих частей разъемного корпуса и диэлектрической втулки; сложная разъемная конструкция корпуса, примененная для фиксации деталей указанного устройства; недостаточная прочность соединения деталей конструкции перехода по отношению к значительному радиальному усилию (например, при соединении и разъединении ответной части к переходу проворачивается внутренний проводник и диэлектрическая втулка перехода), что нарушает гальваническую связь между внутренним проводником и полоском либо контактной площадкой СВЧ подложки.

Известен взятый в качестве прототипа коаксиально-полосковый переход О М-244-4А Р, содержащий корпус, являющийся внешним проводником, внутренний проводник, диэлектрическую втулку, причем соединение деталей перехода осуществляется клеем (справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств./Под.ред. В. И. Вольмана. М. Радио и связь, 1982, с. 211-213, рис. 4.67а).

Недостатками указанного коаксиально-полоскового перехода являются сложность технологии обеспечения при сборке указанного устройства адгезии клея к поверхности диэлектрической втулки, выполненной из специальных высокочастотных полимерных диэлектриков (например, фторопластовая втулка, поверхность которой перед сборкой указанного устройства приходится специально обрабатывать (например, обезжиривать) для улучшения адгезии клея к поверхности втулки); разрушение конструкции при значительном осевом усилии по направлению от коаксиальной к полосковой стороне перехода (например, при затягивании резьбового соединения при присоединении ответной части к переходу), так как целостность конструкции указанного устройства обеспечена за счет адгезии клея к деталям перехода, адгезия же клея к диэлектрической втулке недостаточна; недостаточная прочность соединения деталей конструкции перехода по отношению к значительному радиальному усилию (например, при соединении и разъединении ответной части к переходу проворачивается диэлектрическая втулка и внутренний проводник перехода), что нарушает гальваническую связь между внутренним проводником перехода и полоском либо контактной площадкой СВЧ подложки.

Задачей изобретения является упрощение технологии сборки коаксиально-полоскового перехода; увеличение прочности соединения деталей конструкции коаксиально-полоскового перехода.

Это достигается за счет того, что в известном коаксиально-полосковом переходе, содержащем корпус, являющийся внешним проводником, внутренний проводник, диэлектрическую втулку, диэлектрическая втулка с полосковой стороны коаксиально-полоскового перехода имеет диаметр меньше внутреннего корпуса и выступающий элемент, а полость, образования внутренней частью корпуса, диэлектрической втулкой, выступающим элементом и внутренним проводником, заполнена связующим диэлектрическим веществом.

На фиг. 1 и 2 изображена конструкция предложенного коаксиально-полоскового перехода.

Коаксиально-полосковый переход содержит корпус 1, являющийся внешним проводником (например, из медного сплава), внутренний проводник 2 (например, из медного сплава), диэлектрическую втулку 3 (например, из фторопласта), диэлектрическая втулка с полосковой стороны коаксиально-полоскового перехода имеет диаметр меньше внутреннего диаметра корпуса и выступающий элемент 4 (например, из материала втулки фторопласта), а полость, образования внутренней частью корпуса, диэлектрической втулкой, выступающим элементом и внутренним проводником, заполнена связующим диэлектрическим веществом 5 (например, самотвердеющим герметизирующим компаундом).

Выступающий элемент содержит один (фиг. 1), либо несколько выступов, например, в виде резьбы (фиг. 2).

При сборке предложенного устройства в диэлектрическую втулку установили внутренний проводник, затем установили диэлектрическую втулку с внутренним проводником в корпус, являющийся внешним проводником, затем полость, образованную внутренней частью корпуса, диэлектрической втулкой, выступающим элементом и внутренним проводником, заполнили связующим диэлектрическим веществом (например, самотвердеющим герметизирующим компаундом). Собранный коаксиально-полосковый переход в дальнейшем, например, присоединяется к корпусу СВЧ-блока, причем имеющий меньший внешний диаметр конец внутреннего проводника (с полосковой стороны коаксиально-полоскового перехода) предназначен для присоединения к полоску подложки, а имеющий большой внешний диаметр конец внутреннего проводника (с коаксиальной стороны коаксиально-полоскового перехода) предназначен для присоединения к внутреннему проводнику ответной части перехода.

Технология сборки предложенного устройства упрощается, так как выступающий элемент обеспечивает механическую, а не только адгезионную фиксацию диэлектрической втулки, исключается технологическая операция специальной обработки поверхности диэлектрической втулке прототипа для улучшения адгезии клея к поверхности диэлектрической втулке.

При значительном осевом усилии по направлению от коаксиальной к полосковой стороне предложенного устройства (например, при затягивании резьбового соединения при присоединении ответной части к переходу) выступающий элемент принимает на себя приложенное к втулке осевое усилие. При увеличении осевого размера выступающего элемента выдерживаемое втулкой осевое усилие увеличивается, что (вкупе с образованным (из-за неравенства внешних диаметров разных частей внутреннего проводника) уступом внутреннего проводника) обеспечило достаточную для практических целей прочность предложенного устройства при воздействии осевого усилия, возникающего при затягивании резьбового соединения при присоединении ответной части. Увеличилась прочность соединения деталей конструкции коаксиально-полоскового перехода ив радиальном направлении, так как, например, входящий в состав выступающего элемента паз 6, параллельный оси коаксиально-полоскового перехода, а также выемка 7 внутреннего проводника коаксиально-полоскового перехода исключили возможность проворачивания диэлектрической втулки и внутреннего проводника коаксиально-полоскового перехода и нарушения из-за проворачивания гальванической связи между внутренним проводником коаксиально-полоскового перехода и полоском либо контактной площадкой СВЧ подложки.

Заполнение полости, образованной внутренней частью корпуса, диэлектрической втулкой, выступающим элементом и внутренним проводником, связующим диэлектрическим веществом (например, самотвердеющим герметизирующим компаундом) обеспечило не только прочность конструкции, но и герметизацию предложенного устройства в целом. Качество герметизации зависит от качества связующего герметизирующего компаунда. Так как это вещество соединяет металлический корпус и металлический внутренний проводник, то при одинаковом материале корпуса и внутреннего проводника они имеют одинаковый температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), что повышает надежность герметизации при перепадах температуры (по сравнению с прототипом, где клей соединяет детали с существенно разными значениями ТКЛР диэлектрической втулки и ТКЛР металлического корпуса и внутреннего проводника). В то же время во многих СВЧ блоках, в которых используется предложенное устройство (например, блоки приемного спутникового телевидения ), требуется (в лабораториях условиях эксплуатации) пыле- и влагозащищенность, что снижает требования к связующему веществу и наряду с простой технологией изготовления и сборки предложенного устройства, приводит к значительному (в 2 3 раза) снижению стоимости переходов по сравнению с широко распространенными переходами "7/3 мм" (например, типа Э2-116/2).

Изготовленные опытные образцы предложенного коаксиально-полоскового перехода показали, что они по эксплуатационным параметрам не уступают известным нам аналогам и прототипу.

Формула изобретения

Коаксиально-полосковый переход, содержащий корпус, являющийся внешним проводником, внутренний проводник, диэлектрическую втулку, отличающийся тем, что диэлектрическая втулка с полосковой стороны коаксиально-полоскового перехода имеет диаметр меньше внутреннего диаметра корпуса и выступающий элемент, а полость, образованная внутренней частью корпуса, диэлектрической втулкой, выступающим элементом и внутренним проводником, заполнена связующим диэлектрическим веществом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2