Book3 (560669), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Поскольку внутриблочные соединения в виде матрицы-ремня зани-
мают до 15...20% объема блока, в настоящее время их выполняют гибки-
ми шлейфами (см. рис. 3.11,6) в виде полосок из гибких фольгирован-
ных диэлектриков на основе лавсана (ФДЛ) или полиимида (ФДИ)
толщиной 200...300 мкм с печатными прямолинейными проводниками и
контактными площадками, а также гибкими кабелями (рис. 3.11,в). Это
позволяет уменьшить объем, занимаемый внутриблочными соединени-
ями, в два раза по сравнению с матрицей-ремнем, однако жесткость
«переплета» книги ухудшается.

3.4. Конструирование аналоговых субблоков и блоков РЭС

Специфическими особенностями конструкций субблоков аналого-
вого типа, в частности приемно-усилительных трактов (субблоков УВЧ,
УПЧ, УНЧ) являются удлиненная форма субблоков, ее планарность и
наличие тонкостенных экранов между самими узлами и экранов самих
субблоков. При весьма малых по величине сигналах на входе УВЧ (по-

79

рядка 10^-6 В) и требуемой величине на выходе УНЧ (десятые доли
вольта) необходимо иметь усиление всех трактов свыше 100 дБ, а толь-
ко в одном УПЧ — порядка 60 и более децибел, что трудно обеспечить
на одной промежуточной частоте в малом замкнутом объеме субблока.
Поэтому применяют двойное преобразование частоты, располагают ка-
скады в линию и вводят экраны, развязывающие фильтры между ними.
—— В любом из перечисленных субблоков должны быть частотно-изби-
рательные узлы, селектирующие сигналы, область применения кото-
рых поясняет рис. 3.13 [14]. В качестве таких узлов на УВЧ и УПЧ могут
использоваться катушки индуктивности (пленочные, каркасные, торои-
дальные), фильтры упругих и поверхностных волн на пьезоэлектриках,
полосовые фильтры на операционных усилителях (активные ЯС-филь-
тры) и др. Катушки индуктивности пленочного типа имеют малый диа-
пазон индуктивности (от 1 до 10 мкГ) и малую добротность (не более
20); тороидальные катушки могут быть малогабаритными и малой вы-
соты (не более 2...3 мм), однако использование в них ферритов с боль-
шой магнитной проницаемостью приводит к значительной температур-
ной нестабильности этой величины, а далее и к нестабильности самой
индуктивности и частоты настройки. Каркасные же катушки индуктив-
ности в виде цилиндров с намотанной обмоткой по своим электриче-
ским параметрам не могут иметь конструктивную высоту катушки ме-
нее 8...10 мм. Эта высота резко снижает качественные показатели по
объему и массе (растут коэффициенты дезинтеграции), и конструкция

Рис. 3.13. Области применения частотно-избирательных узлов:

1 — активные RС-фильтры; 2 — цифровые фильтры;
3 — каркасные катушки индуктивности; 4 — интегральные пьезофильтры;5 — пленочные катушки индуктивности;

6 — фильтры на поверхностных акустических волнах;
7 — микрополосковые фильтры

80

становится не планарной, а объемной. Наиболее совместимыми по вы-
соте являются фильтры ПАВ и интегральные кварцевые фильтры
(h _к = 3 ...4 мм ), которые могут быть размещены в тех же корпусах, что

и корпусированные ИС либо скомпонованы в одном корпусе-экране с
бескорпусными аналоговыми МСБ, на подложках которых часто разме-
щают навесные конденсаторы серии К10, которые сами имеют высоту
0,6...2,5 мм. Выполнение всех этих требований в конструкциях аналого-
вых субблоков приводит почти однозначно к пенальной форме суббло-
ков.

Конструктивно аналоговые субблоки III поколения выполняют на
печатных платах удлиненной формы с установленными на них кор-
пусированными ИС, обрамляющими их навесными ЭРЭ и частотно-
избирательными узлами (каркасными или тороидальными катушка-
ми индуктивности, корпусированными пьезофильтрами и т.п.). По-
сле сборки и пайки ИС и радиокомпонентов на печатной плате суб-
блок обычно покрывают полиуретановым лаком УР-231, который
имеет небольшую диэлектрическую проницаемость (порядка 2,5) и
поэтому не вносит значительных дополнений в паразитные емкости
между проводниками. Являясь гидрофобным покрытием, он защища-
ет поверхность субблока от проникновения влаги с ε = 80, тем самым
устраняя не только гидролизные процессы между проводниками, но
и защищая субблок от самовозбуждения. В табл. 3.3 приведены наи-
более часто встречающиеся в конструкциях аналоговых субблоков
корпуса ИС, их геометрические размеры, а также назначение и серии
ИС, монтируемых в них. На рис. 3.14 показана условная конструкция
субблока III поколения.

Конструкции аналоговых субблоков на бескорпусных микросборках
выполняют обычно в виде металлических пеналов, герметизируемых
либо по торцам, либо по верхней крышке. Сами МСБ приклеивают на
металлическое основание, а монтаж между ними осуществляют либо
по принципу «непрерывной микросхемы», либо с помощью печатных
вставок между ними и корпусом, на которых устанавливают также на-
весные ЭРЭ, которые нельзя выполнить в пленочном исполнении. Сое-
динения с другими субблоками осуществляют радиочастотными соеди-
нениями типа СР50 и радиочастотными кабелями РК50 или РК75. Низ-
кочастотные цепи питания часто осуществляют через индивидуальные
соединители типа «слезка». На рис. 3.15 показана конструкция аналого-
вого субблока, скомпонованного по «непрерывной микросхеме», а на
рис. 3.16 — с использованием фильтра ПАВ.

Компоновка аналоговых блоков РЭС зависит прежде всего от их на-
значения в составе конкретного радиоизделия. Они могут дополнять

81

Таблица 3.3

Рис. 3.14. Конструкция аналогового субблока III поколения:

1 — радиочастотный соединитель; 2 — печатная плата; 3 — корпусированная ИС;

4 — каркасная катушка индуктивности с экраном; 5 — навесной ЭРЭ;

б — низкочастотный соединитель; 7 — основание

Рис. 3.15. Конструкция аналогового субблока IV поколения

по «непрерывной микросхеме»:
1 — металлическое основание; 2 — микросборка;

3 —тороидальная катушка индуктивности; 4 — корпус-экран; 5 —соединитель;
6 —радиочастотный кабель; 7 — конденсатор

83

Рис. 3.16. Конструкция аналогового субблока IV поколения с фильтрами ПАВ:

1 — лапка крепления; 2 — каркас-основание; 3 — гермоввод «слезка»;

4 — микросборка; 5 — фильтр ПАВ; 6 — кожух-экран; 7 — паяный шов;

S — трубка-штенгель; 9 —высокочастотный разъем с полиэтиленовой заглушкой

Рис. 3.17. Этажерочная конструкция блока
приемопередающего устройства

IV поколения:

1 — кожух; 2 — высокочастотный разъем
с полиэтиленовой заглушкой;

3 — трубка-штенгель;
4 —низкочастотный разъем;

5 —крышка-основание;

6 — бобышка; 7 —субблоки;

8 — стяжной винт

первые каскады СВЧ-уст-
ройств, могут быть само-
стоятельными первыми ка-
скадами в обычных радио-
вещательных и телевизи-
онных приемниках, могут
объединяться и с последу-
ющими цифровыми блока-
ми обработки информации.
Поэтому говорить о какой-
либо унификации конст-
руктивных решений анало-
говых блоков РЭС не при-
ходится. Как для блоков III
поколения, так и для бло-
ков IV поколения сущест-
вуют те же самые приемы
общего корпусирования,
герметизации и защиты от
факторов внешней среды,
что и для цифровых бло-
ков. На рис. 3.17 показана
этажерочная конструкция блока приемопередающего устройства, вы-
полненная на бескорпусных МСБ.

84

3.5. Конструирование СВЧ-модулей

Спецификой конструкций объемных модулей СВЧ является прин-
цип «непрерывной микросхемы» на микрополосковых линиях, у кото-
рых общая металлизированная поверхность обратных сторон подложек
должна быть близка к идеальной («непрерывность общей земли»). На
рис. 3.18 показана конструкция модуля СВЧ, входящего в общую конст-
рукцию активной фазированной антенной решетки, т.е. представляю-
щего собой миниатюрный приемо-передатчик с фазовым электронным
управлением (сканированием) диаграммы направленности. Микросбор-
ки микрополосковых узлов (предварительного усилителя, умножителя,
усилителя мощности, смесителя, малошумящего усилителя, переклю-
чателя, фазовращателя) выполнены на поликоровых подложках тол-
щиной 0,5 мм, металлизированных с обратной стороны. Весьма важны-
ми задачами при конструировании модуля являются выбор способа за-

Рис. 3.18. Конструкция модуля СВЧ: а — разрез конструкции;
б — изометрия конструкции; 1 — высокочастотный разъем; 2 — каркас-основание;

3 — паяный шов; 4 — ребро крышки; 5 — планка каркаса;
6 — соединительная перемычка; 7 — крышка; 8 — комбинированный разъем

крепления подложек на несущем основании и вопросы стыковки МСБ
по высоте, зазору и сопряжению по ширине микрополосковых линий, а
также вопросы экранирования модуля. Выбор поликора в качестве мате-
риала подложек объясняется следующими причинами: поликор является
высокочастотным материалом и имеет малые диэлектрические потери

(tg δ ≈10^-4 ); достаточно высокое значение диэлектрической постоянной
(е = 9,6) позволяет уменьшить геометрические размеры микрополосковых
линий, которые обычно равны либо 0,5 λ_Д, , либо 0,25 λ_Д, , где λ_Д, ≈λ/√ε

λ, — длина волны в свободном пространстве; поликор обладает тепло-
проводностью в 25 раз выше, чем ситалл, что особенно важно в переда-
ющих трактах СВЧ. Микрополосковая несимметричная линия образует-
ся между верхним проводником и обратной металлизированной повер-
хностью подложки. Чем выше чистота поверхности подложек (двухсто-
ронняя полировка) и чем больше микрополосковых переходов соедине-
но сваркой, а не пайкой, тем меньше потери. Поэтому наиболее надеж-
ным способом крепления подложек к несущему основанию остается
пайка легкоплавкими припоями (ПОИн52, сплавы Розе и Вуда). Иногда
применяют клейку МСБ электропроводящими клеями («Контактол») и
смазку ЭЧЭС для приклейки самих транзисторов СВЧ, которые, одна-

Характеристики

Список файлов книги