Для передачі енергії НВЧ коливань міліметрового, сантиметрового і дециметрового діапазонів використовуються хвилеводні системи або хвильове тракти, які скорочено називаються хвилеводами. Зазвичай волноводное ланка складається з відрізка труби з з'єднаними фланцями на кінцях.
Всі ланки повинні мати добре проводять внутрішні поверхні. За формою поперечного перерізу хвильове ланки з труб поділяються на прямокутні, еліптичні і круглі. За конструкцією стінок ланки поділяються на жорсткі і гнучкі. Жорсткі ланки діляться на прямі і вигнуті.
Для генерування НВЧ коливань в якості контурів застосовуються порожнисті резонатори різної форми.
Рис.2. Види порожніх резонаторів: циліндричний, прямокутний, тороидальний.
Для випромінювання і прийому СВЧ енергії в простір використовуються різні металеві і металізовані поверхні. Ідеальним відбивачем є гладка металева поверхня. Однак в ряді випадків для зміни ваги і зниження вітрових навантажень застосовуються гратчасті і сітчасті конструкції.
Основна технологічна задача при виготовленні елементів СВЧ -трактов передачі енергії - це: 1. висока чистота внутрішньої поверхні хвилеводів і резонаторів і зовнішньої відбивної поверхні антенних випромінювачів; 2. їх висока електропровідність; 3. захист поверхні провідного шару від корозії.
Методи виготовлення хвилеводів. Виготовлення прямих і вигнутих хвилеводних ланок з труб
Широко поширений спосіб виготовлення хвилеводних ланок зі стандартних труб прямокутного або круглого перетину. Як матеріал застосовують латунь (марки ЛС-50, Л-62, Л-96), алюміній (марки А-00, А-Л) і мідь (марки М-1, М-3).
При однакових способах обробки чистота поверхні латунних деталей виходить вище, ніж у інших матеріалів. Латунь має достатню твердість, добре піддається пайку, відрізняється хорошою провідністю, дешевше міді і срібла. Мідні ланки застосовують в тих випадках, коли специфічні умови експлуатації або обробки виправдовують підвищення вартості матеріалу.
Алюмінієві хвилеводи відрізняються малою масою і більш простою технологією виготовлення, ніж латунні і мідні.
Процес виготовлення хвилеводних ланок складається з наступних етапів:
- згинання та скручування (у міру потреби) заготовок;
- пайка фланців до труб;
- обробка провідних поверхонь;
- збірка хвилеводних ланок в хвилеводи.
Нарізка заготовок. Шматки труб нарізають дисковою фрезою з припуском на обробку на горизонтальному фрезерному верстаті, після чого торці їх зачищають від задирок.
При необхідності виконання відводів (відгалужень) в стінках труби фрезерують отвори, а в торцях з'єднуються труб - уступи.
Згинання заготовок повинно здійснюватися способами, при яких не змінюється форма і внутрішні розміри перетину заготовок і не погіршується чистота обробки внутрішніх поверхонь.
Найбільш продуктивним способом отримання вигнутих ланок без заповнення заготовки є спосіб карбування (насічки). Згинання труб прямокутного перетину проводиться на гибочном верстаті в результаті зворотно-поступального руху верхнього пуансона одночасно з рухом двох бічних пуансонів, що знаходяться в обтискний голівці.
При цьому заготовка через рівні проміжки часу переміщається в подовжньому напрямку (крок подачі), піддаючись одночасно з трьох сторін ударам чеканов, що викликають пластичні деформації в металі стінок труби. В результаті труба згинається в бік нижньої стінки.
Виготовлення фланців. Фланці, укріплюються на кінцях труб, по формі торцевої поверхні можуть бути прямокутними або круглими, причому ті й інші виготовляють плоскими і з уступами. Плоскі фланці виконують на металорізальних верстатах з свердлінням круглих кріпильних отворів, фрезеруванням і калібруванням прямокутних отворів.
Латунні і алюмінієві фланці з уступами (об'ємні) зазвичай виготовляють шляхом штампування з наступною пробивкой і калібруванням вікон.
Пайка фланців до труб. З'єднання труб з фланцями виробляють за допомогою пайки. Латунні і мідні ланки паяють срібними припоями. Алюмінієві труби і фланці найбільш надійно з'єднуються за допомогою газового зварювання з наступним зачищенням зварного шва.
Обробка провідних поверхонь. Перед поліруванням внутрішня поверхня волноводного ланки очищається механічним шляхом за допомогою щіток з тонкого мідного дроту. Полірування здійснюється на пневматичної установки.
Стиснене повітря надходить по черзі в правий і лівий фланець, в результаті чого поліруючий вкладиш з щільного фетру робить з великою швидкістю прямолінійні зворотно-поступальні рухи, поліруючи внутрішню поверхню труби абразивним порошком або полірувальними пастами. Вигнуті ланки полірують вкладишами з м'якого фетру. Після полірування ланки зчищають від абразивних частинок і обезжірівают.д.ля збільшення електропровідності і підвищення антикорозійних властивостей внутрішню поверхню латунних волноводов покривають шаром електролітичного срібла. Для захисту срібла від корозії здійснюють покриття поверхні плівкою лаку. У місцях рознімних контактних з'єднань для підвищення стійкості срібного покриття наносять плівки паладію і родію завтовшки 0,1 мкм.
Хвилеводні ланки з алюмінію не потребують сріблення. Для захисту від корозії після полірування внутрішню поверхню алюмінієвих труб піддають пасивування. Зовнішню поверхню хвилеводних ланок покривають антикорозійними лакофарбовим покриттям, вибір яких визначається експлуатаційними умовами.