Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Важно помнить, что тепловые трубы могут только отводить тепло (и весьма эффективно), но сами по себе они не являются радиаторами. Конструктор должен обеспечить на холодном конце тепловой трубы условия бесконечного радиатора путем применения воздушного или водяного теплообменника, так как при высокой теплонагруженности естественного рассеяния тепла недостаточно. При конструировании теплоотвода особое внимание должно быть обращено на максимальное снижение тепловых сопротивлений на горячем и холодном концах тепловой трубы. Наиболее рациональным решением с этой точки зрения является размещение источников тепла непосредственно на корпусе тепловой трубы (рис.
4-27). В другом случае тепловые трубы должны быть припаяны (приварены) к металлическому основанию узла в непосредственной близости от горячих источников (рис. 4-28). 212 'сс, 4.28. Теплоотводы на основе плоских (а) н пнлнндрпческнх (б) тепловых труб Нх 'трзнсиортнаи зона; у — зона коилснсзанн; 3 — теллооаменнвк, нанзянньй из ~",Нану нонденсзцнн; а — нсиарнтель; а — Онтнль; 6 — штентеаьс 7 — вовдухоеод 2!3 Рнс. 4-29. Разъемное соединение нагретой платы с несу>ией ковструк иней блока при высокой теплонагру>ксиности 1 — ссрячая плата с тепловымн трубами; 2 — тепловые соедвннтеля; у — оклвж даемая несущая кпнструкння блока (бссконечныв радиатор) т 7 Рис. 4-30 Направляющая в несу>пей конструкции, рабптаюптан в протоке >кидкости с тепловой трубов, предназначенной длн выравнивания температуры вдоль аанравлупагпей > — кап>ерин*> свая направляющая; 2 — каналы для прокачка теплокоснтеля> 2 тепловая труба: 4 — ребра для крепления овлаыдаемото объекта 414 уорпус Промыдиа Рбарка аттила Прпмыбиа >рапи корпуса б норпус ля и пружины Проны дно д сборе г' ЗаглУШКО Прим б.о Я-", заглушен заглушка сп штенгелем Заборка заглушек Рбезго>нибпние ТеплоношПодготобип тель теплоносителя отначка и зпрядиа Теплобон запуск и тддбо Ионтраль Рбжатие штангеля Для разъемного соединения ГИМ, содержащего тепло'!:::,Вые трубы, должны использоваться тепловые соединители -'.,::;.-в месте стыковки ГИМ с несущей конструкцией блока (рис.
'~-' 4-29). При высокой теплонагруженности тепловые трубы '~: целесообразно использовать как выравниватель темпсрату,':; ры несущей направляющей, на которой закрепляют тепло; нагруженные узлы (рис. 4-30). Типовая схема технологии изготовления тепловых труб '(т'(укрупненная), которую должен отражать конструктор в '„",'технологических указаниях на чертежах тепловых труб, ':- приведена на рис.
4-3(. ':. а-б. кОнструиРОВАние ГиБРиднО-интеГРАльных мОдулей ;:СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ Структура полосковой платы с точки зрения технологичности и алек':.)срическнх свойств Диапазон сверхвысоких частот (СВс1), кан известно, с кежнт выше верхней границы коротковолнового диапазона О,! ГГц и )!Имеет тря подднапазона: дециметровый (О,! †! ГГц), саптаметровый '-',"(1; — 1О ГГц) и миллиметровый (выше 10 ГГц).
РЭА для сре>шего нз „'*':~йтнх поддпапазонов, сантиметрового, наиболее распространена и поэ,'тому в дальнейшем, упоминая СВЧ диапазон. 6>дом подразумевать пре::!ЛМушественио диапазон от ! до !О ГГц (30 — 3 см), кроме специально '~ч)говореш>ых случаев. 215 41" д>ис. 4-31. Типовая укрупненная схема технологии изготовления тепловых труб для охлаждения РЗА По функциональному назначению ГИМ СВЧ могут быть приемные, передающие, приемно-передающие, управляющие и комбвнпров: шп~е.
ГИМ СВЧ может содержать .одно нлн несколько функциональных устройств антенного тракта РВА (фазоврашателп, переключатели и т.д.), прнемногг, тракта (фильтры, гетеродгшы с делателями сигнала, защитшзе устройства на входе прнемнвка от мощных сигналов своего передатчика н т.д.), передающего тракта (возбудители, усилительно-умножнтельные цепочки н т.
д.). По уровню выходной мощности различают ГИМ СВЧ малой (менее 0,1 Вт), срслней (менее 10 Вт) и большой (более !О Вт) мощности Основой конструкции ГИМ СВЧ служит полосковая плата — интегральная плата, материал основания которой непосредственно участвует в формировании электромагнитных колебаний. С целью повышения технологичности в миииатюризапии аппаратуры и упрощения межмодульных соединений в блоке допускается в корпусе ГИЫ наряду с функциональными СВг!-узламн размещать высокочастотные (ВЧ) и низкочастотные (НЧ) функциональные узлы. Функциональные узлы, входящее в модуль, должны быть сгруппированы на двух мои.сажных рамках в два узла: СВЧ.узел и ВЧ вЂ” НЧ-узел, Допускается при наличии в СВт!-узле свободного места устанавливать в нем функциональные ВЧ- н НЧ-узлы.
С целью обеспечения ремонтопрпгодности рамки узлов должны закрепляться в корпусе модуля в фиксированном положении таким образом, чтобы узлы, установленные на них, были расположены установочной стороной к своей крышке н обеспечивалась возможность установки в корпус н извлечения из корпуса ВН--НЧ-узла независимо от СВЧ-узла (рнс. 4.32). Основания для полосковых плат применяют керамические, марки ВК100-1 с односторонней полировкой (Ше0.781.000 ТУ вЂ” 81), а для ВЧ- и НЧ-узлов — керамические, марки ВК94-1 шлвфованные (БЧО.737.000 ТУ вЂ” 76), Толщина основания должна выбираться из ряда: 2,00~0,05 мм; 1,00ш0,05 мм; 0,50ш0,02 мм, а размеры основанвя — из ряда: 60Х48 мм, ЗОХ48 мм.
Корпус ГИМ СВЧ, его соединители и выводы должны обеспечивать герметичность модуля согласно требованиям, изложенным в техническом задании на разработку модуля. Системный подход, как всегда необходвмый прв конструировании, приобретает особое значенве при конструировании ГИМ СВЧ, где наблюдается наиболее сильная взанмосвнзь множества конструкторских и электрофизическвх параметров.
Это вытекает из прямой н сильной зависимости электрических свойств от размерных соотношений. Должны обеспечиваться все общие свойства конструкции, и в первую очерель такие, как технологичность и надежность. Частотозалаюгдие элементы СВЧ редко выполняют с сосредоточенными параметрами, причем только в низкочастотной часта СВг1-диапаэона. Преимущественное применение находят частотозадающпе элементы с распределенными параметрами, построенные на основе несиммет. рнчной полосковов линни.
Л это означает, что проводниковые элементы печатного рисунка, на другах частотах выполняющие только соединительные функции, в диапазоне СВЧ берут на себя сложную и ответственную нагрузку — выполнять роль частотозаданяцих элементов. В за. ввснмостп от геометрии рисунка и толщины диэлектрического основания полосковая линия имеет индуктивное, емкостное или чисто активное сопротивление, обладает различным волновым сопротивленвем (рис. 4-33), Для наиболее распространенного нормированного значении эг= =- 50 Ом имесм Ь=Вь где Ь вЂ” шиРнна полосковой лнинв; 1я — толщина диэлектрического основания, на обратную сторону которого нанесен эк- ;,,:: гис. 4-32.
Пример выполнения ГИМ СВЧ, совмещенного с НЧ- и ВЧ-узлом (а), и типовая рама корпуса ГИМ СВЧ (б) варавва крышка, аанрмвашщаа свч-узелз а-нажннн нрышнз; а — нч. в зр *узам; е — штепсель: б — рама корпуса; б — ннзночзстстныс звоны: 7 — коазг7 снальмьы нн.сослнннтслн Ом ООО ВО ВО О) ОО О4 ОВ) О Ф В(О Рпс. 4-33. Завнспмость волнового сопротивления ш от отношения ширины проводшп<овой линии к толщине диэлектрической подложки ЬДд ) — экрэк; Г склеэые лкккк ээглтркчеекеге полк; 3 — пдееедпккееэе лккня (Г б мкм); 4 — дкэлектркчеекее сскеээеее (Е= )б) ран (экранируюшнй проводниковый слой металлизацнв). Ширина экрана должна быть, по крайней мере, в три раза больше ширины полосковой линни в обе стороны от проекции ее на экран.
Как правило, экран занимает всю площадь обратной стороны, а рисунок размен)ается на стороне установки. В сравнение с симметричной полосковой линией применительно к ГИй) СВЧ несимметричная линия имеет конструктивные п технологические преимущества. В симметричной полосковой линни конструктивно трудно обеспечить водключенне активных элементов (вводов, транзисторов), так как проводник, к которому надлежит подключиться, находится во внутрешшх слоях структуры. Кроме того, в симметричной линни при различных потевциалах верхнего н нижнего экранов возникают паразитные кодебанпя в плоскости, параллельной основанию. Для нх устранения между экранами необходвмо вводить перемычки, расположение которых каждый раз определяется экспериментально, что усложняет конструкцию.
Конструкция несвмметричной полосковой линии слабее экраинрована, более чувствительна к конденсации влаги, но значительно технологичнее Несимметричная полосковая линия является частью печатного рисунка, Энергия, расоространиющаяся в несимметричной полосковой ленив, пренмуп)ествениг~ сосредоточена в двэлектрике основания между проводником н экраном благодаря малой диэлектрической проницаемости воздуха по сравнению с в материала основания. Толщина и материал проводннкового слоя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
