ЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНЫЙ СВЧ ПРИЕМНИК

Полезная модель относится к микроэлектронной технике, а именно, к конструкции сверхвысокочастотных (СВЧ) модулей, реализующих электрические схемы радиоэлектронных устройств неоднородного состава.
Известен микроэлектронный блок с общей герметизацией (Патент RU №11644, МПК: Н05К 1/00, опубликовано 16.10.1999), содержащий разделенный перегородками на отсеки корпус, крышку, закрепленную по периметру корпуса пайкой, узел герметизации, гермовводы и сверхвысокочастотные разъемы. Корпус выполнен монолитным, как одно целое с перегородками. В перегородках выполнены утолщения, являющиеся упорами для дополнительного крепления крышки к корпусу герметизированными компаундом винтами, а с внутренней стороны крышки в местах ее сопряжения с перегородками выполнены выемки, в которые установлены контактные пружины.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является микроэлектронный блок (Патент RU №152788, МПК: Н05К 1/00, опубликовано 20.06.2015), который выбран в качестве прототипа. Микроэлектронный блок содержит разделенный перегородками на отсеки корпус, крышку, закрепленную по периметру корпуса пайкой, узел герметизации, гермовводы и сверхвысокочастотные разъемы. Корпус выполнен монолитным, как одно целое с перегородками. В перегородках выполнены утолщения, являющиеся упорами для дополнительного крепления крышки к корпусу винтами, а с внутренней стороны крышки в местах ее сопряжения с перегородками выполнены выемки, в которые запаяны токосъемники. С наружной стороны крышки предусмотрены полости под винты, в которые установлены лепестки, опаянные припоем. Кроме этого корпус содержит закрепленную на нем защитную крышку, экранирующую гермовводы, а также имеет крепежные элементы в виде клиновых механизмов и рычаг для демонтажа.
Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в недостаточной стабильности электропараметров при воздействии на устройство внешних факторов.
Технический результат заявляемой полезной модели направлен на повышение стабильности электропараметров при воздействии на модуль четырехканального СВЧ приемника внешних факторов.
Технический результат достигается тем, что четырехканальный СВЧ приемник содержит разделенный перегородками на отсеки корпус, верхнюю крышку, закрепленную по периметру корпуса пайкой, узел герметизации, гермовводы и сверхвысокочастотные разъемы. Причем корпус выполнен монолитным, как одно целое, с боковыми стенками, основанием и перегородками. При этом в перегородках выполнены утолщения, являющиеся упорами для дополнительного крепления верхней крышки к корпусу винтами. С наружной стороны верхней крышки предусмотрены полости под винты, в которые установлены лепестки, опаянные припоем. Кроме этого корпус содержит закрепленную на нем защитную крышку, экранирующую гермовводы. При этом он отличается от прототипа тем, что с верхней стороны основания корпуса в одном из отсеков выполнены четыре секции для каналов СВЧ, каждая из которых закрыта крышкой с поглотителем. При этом другой отсек выполнен с возможностью размещения в нем платы управления для всех каналов СВЧ. С нижней стороны основания корпуса посредством перегородок образован отсек с тремя секциями для СВЧ узлов, при этом каждая секция закрыта крышкой с поглотителем, а весь отсек закрыт нижней крышкой, закрепленной по его периметру пайкой.
Сущность полезной модели поясняется рисунками Фиг. 1-5, на которых представлены:
Фиг. 1 - вид сверху четырехканального СВЧ приемника,
Фиг. 2 - вид снизу четырехканального СВЧ приемника,
Фиг. 3 - разрез А-А на Фиг. 1,
Фиг. 4 - разрез Б-Б на Фиг. 1 (увеличенно),
Фиг. 5 - разрез В-В на Фиг. 1.
Четырехканальный СВЧ приемник содержит корпус 1, верхнюю крышку 2, нижнюю крышку 3, узел герметизации 4 в виде трубки для откачивания воздуха и нагнетания инертного газа, гермовводы 5, соединенные монтажными проводами с низкочастотным (НЧ) разъемом 6, сверхвысокочастотные (СВЧ) разъемы 7, а также радиатор 8 для охлаждения четырехканального СВЧ приемника.
Корпус 1 (Фиг. 1, 2, 3, 4, 5) рамочного типа с размерами 407,5×146×44 мм выполнен монолитным, методом фрезерования из алюминиевой плиты (например, марки АК4-1 ч. ОСТ 1 90117-83). Корпус 1 включает боковые стенки с основанием в средней части их внутренней поверхности. При этом верхняя сторона основания разделена перегородкой на два продольных отсека, а нижняя сторона основания содержит один продольный отсек, образованный боковыми стенками корпуса 1 и продольной перегородкой, а также радиатор, являющийся частью основания корпуса 1. Боковые стенки корпуса 1 имеют толщину 4-10,5 мм, а основание - толщину 4,1-7,2 мм. В местах крепления верхней крышки 2 и нижней крышки 3 к корпусу 1 по его внутреннему контуру выполнены канавки, в каждую из которых проложены резиновая прокладка 9 и металлическая проволока 10 (Фиг. 5), которые служат для создания герметичного шва по периметрам верхней крышки 2 и нижней крышки 3. Верхняя крышка 2 и нижняя крышка 3 крепятся к корпусу 1 после установки всех элементов методом пайки по периметру корпуса 1 - с верхней стороны и по периметру отсека - с нижней стороны. Верхняя крышка 2 дополнительно закреплена на корпусе 1 винтами 11. Поверх винтов 11 установлены лепестки 12, опаянные припоем для обеспечения наилучшей герметичности модуля (Фиг. 3).
Один из отсеков на верхней стороне основания корпуса 1 разделен перегородками 13 толщиной 1,5 мм на четыре идентичных секции, в каждой из которых размещен отдельный канал СВЧ. Во втором отсеке на верхней стороне основания корпуса 1 размещена плата управления 26 для всех четырех каналов СВЧ (Фиг. 1, 4, 5). Внутри секции каждого канала СВЧ имеются ячейки, образованные экранирующими перегородками 14 толщиной 1-1,4 мм (Фиг. 1, 4, 5). Для обеспечения электромагнитной совместимости четырех каналов СВЧ, изоляции их друг от друга, устойчивости параметров внутри каналов СВЧ секции и ячейки каждого канала закрыты индивидуальными крышками 15 с поглотителем 16 (Фиг. 1, 4, 5). Поглотитель 16 представляет собой магнитодиэлектрическую резину (например, марки ХВ-2,0 ТУ6-00-5761783-322-89). В перегородках 14 выполнены утолщения, являющиеся упорами для крепления крышки 15 к корпусу 1 винтами. Межъячеечные соединения внутри каждого из каналов осуществляются через прямоугольные отверстия 17 в перегородках 14 стенок корпуса 1 (Фиг. 4, 5). Секции четырех каналов СВЧ соединяются с отсеком платы управления 26 в объеме корпуса 1 посредством прямоугольных отверстий в перегородке, в которые впаяны планки 18 с отверстиями для проводов (Фиг. 3).
В идентичных секциях каждого из каналов СВЧ в надежно экранированных ячейках размещены объемный электрорадиоэлемент - вентиль 19 (Фиг. 4), микрополосковые платы 20, 21, 22 (Фиг. 1) из поликора, спеченные с металлическими основаниями, многослойные печатные платы с радиоэлементами 23, 24, 25, 26 (Фиг. 1, 4, 5), выполненные из материала FR-4. При этом вентиль 19 и микрополосковые платы закреплены на корпусе 1 винтами. Микрополосковые платы 21, 22 сверху закрыты крышками 27, 28 для стабильности электропараметров (Фиг. 1, 5). Контактные площадки плат соединяются друг с другом перемычками и проводами.
Питание четырехканального СВЧ приемника и обмен данными обеспечиваются через гермовводы 5, установленные на основании корпуса 1 (Фиг. 1, 2, 4). Каждый из гермовводов 5 содержит проводники, закрепленные в изоляторах, которые, в свою очередь, герметично закреплены в металлической обойме. Обоймы гермовводов 5 установлены в соответствующие гнезда корпуса 1. Гермовводы 5 соединены монтажными проводами с контактными площадками платы внутри гермообъема. Для защиты гермовводов 5 от внешних электромагнитных полей, повышения эксплуатационной надежности и ремонтопригодности четырехканального СВЧ приемника предусмотрен защитный отсек 29, выполненный как одно целое с корпусом 1, закрытый крышкой 30, закрепленной на корпусе 1 винтами (Фиг. 2, 4).
В отсеке с нижней стороны основания корпуса 1 выполнены три секции 31, 32, 33 для СВЧ узлов с пазами для подвода экранированных СВЧ кабелей 34, при этом секции закрыты крышками 35, 36, 37 с поглотителем 16 (Фиг. 2, 4, 5). Внутри секций установлены на винты многослойные печатные платы с радиоэлементами 38, 39, 40, выполненные из материала FR-4. П-образные крышки 35, 36, 37 с поглотителем 16 обеспечивают наилучшее экранирование секций 31, 32, 33 (Фиг. 2, 5). В отсеке 31 для изоляции размещенных в нем компонентов платы от взаимного влияния устанавливаются и фиксируются винтами в корпусе 1 съемные стенки 41 (Фиг. 2, 4, 5). Контактные площадки плат, расположенные в каналах с одной стороны соединяются с контактными площадками плат, расположенных в отсеках на противоположной стороне корпуса 1 экранированными СВЧ кабелями 34 (например, кабель типа РК50-1,5-22 ТУ 16-505.804-82), опаянные в переходных отверстиях корпуса 1 (Фиг. 2, 4, 5). Для крепления кабелей 34 на поверхности корпуса 1 предусмотрены бобышки 42, выполненные как одно целое с корпусом 1 и держатели 43, которые крепятся к корпусу 1 винтами (Фиг. 2, 4, 5).
С внешней стороны корпуса 1 четырехканального СВЧ приемника, как одно целое с корпусом 1, выполнен радиатор 8 в виде девяти продольно ориентированных ребер, расположенных параллельно на одинаковом расстоянии друг от друга (Фиг. 2, 4). За счет теплопроводности корпуса 1 и радиатора 8 тепло распространяется вдоль ребер и рассеивается в окружающую среду.
Сборка четырехканального СВЧ приемника осуществляется следующим образом.
К корпусу 1 припаивают узел герметизации 4 (штенгельная трубка), гермовводы 5, СВЧ разъемы 7, планки 18, жесткие кабели СВЧ 34. В отсек 29 устанавливается на винты низкочастотный разъем и соединяется монтажными проводами с гермовводами 5 согласно электрической схеме. Затем в ячейки четырех отсеков на верхней стороне основания корпуса 1 устанавливают вентиль 19, микрополосковые платы 20, 21, 22 и печатные платы 23, 24, 25, 26. В секции отсека на нижней стороне основания корпуса 1 также устанавливают печатные платы 38, 39, 40. Все сборки (платы и объемные электрорадиоэлементы) закрепляют винтами на корпусе 1. Контактные площадки плат соединяют между собой, а также с СВЧ разъемами 7, гермовводами 5, экранированными кабелями СВЧ 34 (согласно электрической схеме) посредством перемычек, проводов или проволокой. Далее секции и ячейки четырех каналов СВЧ, размещенных в отсеке с верхней стороны основания корпуса 1, а также установленные в отсеке на нижней стороне основания корпуса 1 секцию 31 с размещенным в ней умножителем 38, секцию 32 с размещенным в ней коммутатором 39 и секцию 33 с размещенным в ней делителем 40, закрывают экранирующими крышками 15, 35, 36, 37 с поглотителями 16. После этого модуль четырехканального СВЧ приемника подлежит регулировке с последующей герметизацией, которая включает пайку верхней крышки 2 и нижней крышки 3, а также дополнительную герметизацию, осуществляемую путем откачки воздуха из внутреннего объема корпуса 1 и заполнения его инертным газом через узел герметизации 4. Верхнюю крышку 2 дополнительно крепят к корпусу 1 винтами 11, в которые после этого запаивают лепестки 12, обеспечивающие дополнительную герметизацию четырехканального СВЧ приемника.