Разработка и исследование микрополосковых диплексеров

Секция

«ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

УДК 537.86

А. О. Афонин, А. В. Угрюмов Научный руководитель - А. А. Лексиков Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ДИПЛЕКСЕРОВ

Разработаны и исследованы микрополосковые диплексеры на основе двух конструкций: 1) оба канала выполнены на регулярных резонаторах и 2) оба канала выполнены на шпильковых резонаторах. Установлено, что, используя в конструкции фильтры на шпильковых резонаторах, можно добиться более широкой относительной полосы пропускания в каналах.

Развитие современных систем связи, радиолокации и радионавигации невозможно без создания новых и совершенствования известных СВЧ-устройств. Важной задачей радиотехники является разделение широкополосного радиочастотного канала на несколько узкополосных. Для разделения одного частотного канала на два применяются диплексеры. Диплексеры также являются важнейшими устройствами, служащими для согласования блоков в двухполосных системах, например, радиолокаторах различного назначения.

Существуют различные варианты конструкций диплексеров. Одним из вариантов исполнения является диплексер на основе диэлектрических резонаторов. Такая конструкция обладает высокими электрическими характеристиками, но имеет и ряд серьезных недостатков. Во-первых, она имеет сравнительно большие габариты, во-вторых, сложна в настройке для массового производства таких устройств. Использование в таких диплексерах многомодовых диэлектрических резонаторов хоть и существенно уменьшает их размеры, но практически не упрощает процесс изготовления и настройку [1].

Очень перспективными являются конструкции ди-

плексеров на основе микрополосковых резонаторов (МПР) - микрополосковые диплексеры (МПД): они являются наиболее миниатюрными и простыми в изготовлении и настройке. Несмотря на сравнительно невысокие электрические характеристики, МПД находят широкое применение в радиотехнике в дециметровом диапазоне длин волн [2].

Целью работы является компьютерное моделирование микрополосковых диплексеров на основе двух конструкций: 1) оба канала выполнены на регулярных резонаторах (МПД-1) и 2) оба канала выполнены на шпильковых резонаторах (МПД-2) на подложке из поликора толщиной 1 мм и исследование их характеристик (потерь в полосах пропускания, максимально возможных относительных ширин полос пропускания). Фильтры обоих каналов двухзвенные.

Моделирование и исследование МПД осуществлялось в программном продукте AWR DESIGN ENVIRONMENT 2009 (AWRDE 2009). В качестве иллюстрации на рисунке представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) МПД-1.

В таблице приведены характеристики МПД-1 и МПД-2.

тс \ / \ \ / \

/ V / /\ \л / \

А / \

геоо зооо згоо

Ч.1СHII п. МГц

АЧХ МПД-1, полученная по результатам моделирования. Коэффициент прохождения низкочастотного канала

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2014. Технические науки

Характеристики МПД-1 и МПД-2

МПД-1 МПД-2

Центральная частота низкочастотного канала /ь МГц 2785 2763

Относительная ширина полосы пропускания низкочастотного канала Д/ь % 10,52 11,91

Минимальные потери в полосе пропускания низкочастотного канала Ь\, дБ 0,58 0,52

Центральная частота высокочастотного канала /2, МГц 3304 3287

Относительная ширина полосы пропускания высокочастотного канала Д /2, % 9,53 9,04

Минимальные потери в полосе пропускания высокочастотного канала Ь2, дБ 0,57 0,70

Максимальная относительная ширина полосы пропускания низкочастотного канала Д/1тах, % 14,73 20,39

Максимальная относительная ширина полосы пропускания высокочастотного канала Д /2тах, % 12,70 17,10

Анализ результатов показал, что, используя в конструкции диплексера фильтры на шпильковых резонаторах, можно добиться более широкой относительной полосы пропускания в каналах. Кроме того, такие конструкции допускают проектирование на их основе диплексеров со смежными каналами.

Библиографические ссылки

1. СВЧ-диплексер на четвертьволновых резонаторах / Б. А. Беляев и др. // Препринт № 774Ф ИФ СО РАН, Красноярск. 1997. 51 с.

2. Исследование микрополосковых резонаторов и устройств СВЧ на их основе. Ч. I / Б. А. Беляев и др. // Препринт № 415Ф ИФ СО АН СССР, Красноярск. 1987. 55 с.

© Афонин А. О., Угрюмов А. В., 2014

УДК 621.91.014

А. А. Верховская, Т. Г. Светлова, И. С. Потапов Научный руководитель - А. В. Балашов Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова, Барнаул

УПРАВЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕЖЕСТКИХ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Приведены способы управления показателями точности фрезерования плоских поверхностей нежестких корпусных деталей.

Существующая тенденция к снижению материалоемкости выпускаемых изделий, возрастающие потребности промышленности в упругих устройствах обусловили непрерывный рост объема производства нежестких корпусных деталей высокой точности. Наиболее известные области применения нежестких деталей - авиа- и ракетостроение. Здесь, наряду с показателями скорости, долговечности и КПД, большое внимание уделяется коэффициенту легковесности машин, который выражает отношение несущей способности конструкции к её массе.

С точки зрения обработки, нежесткие корпусные детали являются сложными для изготовления объектами. Высокие упругие свойства материалов, из которых изготавливают нежесткие детали обусловливают особые требования к технологическим процессам их производства. Среди нежестких корпусных деталей наибольшие трудности в обработке создают детали типа пластин, плит, корпусов, а среди поверхностей, подвергаемых обработке - плоские поверхности. Анализ литературных источников, рабочих чертежей нежестких корпусных деталей позволил выявить наиболее характерные требования по точности, предъявляемые к данным поверхностям: отклонения формы и

взаимного расположения главных поверхностей - от 5 мкм до 50 мкм; точность линейных размеров (толщина стенки) - 7-10 квалитеты; параметр шероховатости, Яа - 0,32 - 2,5 мкм. Достижение данных требований без использования специально разработанных способов достижения требуемой точности весьма затруднительно.

пм/пин

Способ управления точностью фрезерования с помощью подачи