Jump to content

    
VasiliyY

Уголковый изгиб волноводного тракта в E- и H-плоскостях с уникальными характеристиками

Recommended Posts

Нами разработаны waveguide miter bends в E- и H-плоскостях с уникальными характеристиками.

На фиг. 1 приведены классические design miter bends, а на фиг. 2 и 3 приведены частотные характеристики VSWR bends этого типа для волновода WR-62, рабочий диапазон частот от 12.4 до 18 ГГц, подобные же параметры имеют изделия Вашей компании. На этих же графиках для сравнения приведены характеристики разработанных нами new miter bends, преимущества последних очевидны, отражённая мощность меньше на 20-30 децибел. Анализ проведён по программе HFSS.

Расчётный КСВН new bends настолько идеален, что может быть реализован только при качественном изготовлении.

Поскольку мы не намерены заниматься производством, предлагаем Вам приобрести design bend в волноводе WR-62 и методику моделирования new miter bends в волноводах других сечений, что позволит существенно улучшить параметры целого ряда waveguide bends, выпускаемых вашей компанией.

Design new bends безусловно патентоспособна, они могут применяться как законченное изделие, а также как составная часть других изделий, например, направленных ответвителей, улучшая их параметры. В сложных СВЧ трактах bends применяются в большом количестве.

Контакты: vasyayuryev@gmail.com

fig1.png

fig2_H-Bend.png

fig3_E-Bend.png

Если у кого-то есть выходы на людей, связанных/готовых приобрести нашу разработку напишите, пожалуйста на почту!

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 минут назад, VasiliyY сказал:

Нами разработаны waveguide miter bends в E- и H-плоскостях с уникальными характеристиками.

 

Когда то довольно давно был разработан волноводный изгиб на 180 градусов что позволило создать многоканальный многослойный волноводный частотно избирательный разветвитель в близком диапазоне. В нём на верхнем и нижнем этажах были волноводные фильтры а на среднем этаже были щелевые мосты. Но через несколько лет удалось сделать то же самое на микрополосковой многослойке и волноводный вариант больше не требовался. Через некоторое время он совсем пропал, хотя может и зря.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Изгиб не только придумать и рассчитать надо, Необходимо его еще и изготовить дешево и сердито без супертехнологий. Поэтому вместо уникальных дизайнов, к которым фрезой не подлезть и нужна электроэрозия с электрополировкой, хитрые буржуи делают нечто такое. Вот как такой уступ фрезерованный  считать?

milled 90 deg.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Интересная технология. А стерженек снизу-справа из какого материала?

Насчет уголка вопрос можно иначе сформулировать: Можно измерить как он работает. И работать он будет как и всё реальное с некоторым отличием от идеальной модели, несколько хуже. И вот как узнать по каким причинам он немного хуже идеального работает, какую часть неточность расчёта даёт, а какую неточность изготовления?

Это я к тому, что всё равно его придется практически промерять и выяснять где там, в геометрии недолёт, а где перелёт. А конструктивно тут всё удобно расположено, чтобы фрезой подлезть. Поэтому ничего не мешает действовать старым добрым методом - итерациями. Тут форма симметрична, и всего 3...4 геометрических параметра включая радиус фрезы. Поэтому если сделать пробную деталь с припусками,  обустроить проверочный стенд так чтобы он давал стабильные результаты при многократной установке-вынимании детали, то потом снимая понемногу металл (что тоже удобно на фрезере делается при помощи подогнанной оснастки и набора параметров в УП), можно будет наблюдать как изменение формы влияет на конечную характеристику, и тут уже трудно будет не поймать максимум, который и зафиксировать в рабочих экземплярах детали.

В теории практика не сильно нужна, а на практике - она необходима.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Снизу это антенна перехода с волновода на микрополосок. К самому изгибу волноводному отношения не имеет, просто на фото попала. Подложка, я думаю, обычная alumina - керамика на Al2O3.

По поводу итеративного подхода- конечно возможно, но лучше научиться считать. И действительно, диаметр фрезы тут важен. Еще проблема в том, что в оригинале фреза дюймовая, которую найти трудно, желательно бы пересчитать под метрический ряд размеров. Ну или же если оптимально использовать фрезу некруглого размера и прийдется ее заказывать в инструменталку, то уж чтобы ее размер был оптимизирован.

Со снятием металла тоже есть проблемы- если фреза оставляет рельеф ( шероховатости) соизмеримые с толщиной скин-слоя, то результаты измерени могут получится очень далекими от реальности. Я поэтому и заострил внимание ТС на технологии изготовления- рассчитать красиво можно многое чего, а потом это изготовить в реале не получается.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как это не круглая фреза? Метрические фрезы или дюймовые роли не играет, главное чтобы радиус фрезы был меньше или равен радиусу скругления. Шероховатость определяется качеством настройки станка, правильностью заточки фрезы и выбора режима фрезерования. Когда всё настроено правильно то на выходе зеркало. Натурально бриться можно глядя во фрезерованную поверхность, обычно с этим не заморачиваются потому что не нужно, но если нужно то это не представляет проблемы. Тут важна специальный доводка обратных граней режущих кромок (т.н. затыловка), их надо отполировать на доводочном станке с алмазной пастой фракции 0-1, это не сложно делается, но только полированные грани при режущей кромке дают зеркало на детали.

Моделирование таких элементов спокойно делается например в COMSOL, но тут надо различать моделирование и расчет. Можно нарисовать что-то и увидеть как оно в модели работает, поменять немного - опять посмотреть. А чтобы по заданным параметрам получить геометрию - это уж очень специальная задача и сомневаюсь, что даже авторы того, что на фото это рассчитывали, более вероятно подобрали геометрию в модели, потом на натурных макетах "нащупали" максимум и готово. Хотя могли конечно и очень специальный калькулятор сделать на основе полученного опыта, но они его выкладывать в интернет врядли будут, как вы заметили - слишком классная утилита была бы.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 minutes ago, Stepanov said:

Как это не круглая фреза?

Не круглые размеры фрезы ( не кратные 0.5мм) . Метрические фрезы можно легко найти на 1 1.5 2 мм итд (я с миллиметровыми волнами в основном работаю поэтому и фрезы тонкие). А американские волноводы часто фрезерованы фрезами 1/32 3/64 дюйма- ближайших метрических размеров просто не существует, только под заказ. С затыловкой полностью согласен, но еще есть один момент- затягивание стружки от предыдущего реза под фрезу. Особенно на алюминии актуально, приходится городить систему смазки- выдувания стружки с достаточно большим расходом воздуха и охлаждающего тумана.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Со стружкой никаких проблем вообще нет при достаточном напоре СОЖ. "Много СОЖа не бывает".

С диаметрами фрез проблем тоже нет. Фреза с радиусом R2.5мм делает радиус R2.54мм _лучше_ чем фреза R2.54мм. Потому что у фрезы c R2.5мм площадь контакта боковой поверхностью меньше. А алюминий для волноводов лучше не использовать когда есть медь, и особенно когда её посеребрить есть возможность. А алюминий посеребрить практически нереально, отвалится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 minutes ago, Stepanov said:

Со стружкой никаких проблем вообще нет при достаточном напоре СОЖ. "Много СОЖа не бывает".

С диаметрами фрез проблем тоже нет. Фреза с радиусом R2.5мм делает радиус R2.54мм _лучше_ чем фреза R2.54мм. Потому что у фрезы c R2.5мм площадь контакта боковой поверхностью меньше. А алюминий для волноводов лучше не использовать когда есть медь, и особенно когда её посеребрить есть возможность. А алюминий посеребрить практически нереально, отвалится.

Жижа не вымывает стружку из тонкого относительно диаметра фрезы канала. Поэтому сжатый воздух со спитровым ( изопропил) туманом. С 2.5 соглашусь, но например 3/64 это 1.19 в мм. Единичкой уже с экстраполяцией круговой получается, а подачи соизмеримы с люфтом ШВП. И ступеньки в отражении видны, даже при напряженных гайках ШВП и оптической линейке в обратной связи подачи.

Серебрить алюминий особой проблемы нет- цинкатный процесс. Достаточно часто приходится делать по этому процессу вытравливаемые матрицы алюминиевые для гальванопластики для рупорных антенн.

По поводу меди поспорю- очень вредный материал для фрезеровки. Латунь  с покрытием лучше намного или вообще БрБ2

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 1/24/2022 at 1:57 AM, khach said:

Изгиб не только придумать и рассчитать надо, Необходимо его еще и изготовить дешево и сердито без супертехнологий. Поэтому вместо уникальных дизайнов, к которым фрезой не подлезть и нужна электроэрозия с электрополировкой, хитрые буржуи делают нечто такое. Вот как такой уступ фрезерованный  считать?

А в чем смысл этих углов? Почему не пилить просто скругленные волноводы? И технологически проще и по параметрам никаких проблем, работают от 40 до 100+ ГГц. В микрополосках тоже самое, нет никаких углов всё максимально плавное.

Единственное что попадалось так это статья из вложения про удешевление изготовления микроволноводов.

111.png

A_Compact_and_Easy_to_Fabricate__E_-Plane_Waveguide_Bend.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не всегда есть столько места чтобы выполнить плавный поворот. Да и он не оптимален бывает если радиуса на внутренню сторону не хватает. Это кстати в статье приложенной хорошо видно. А вот за статью - отдельне спасибо, по ссылкам из нее нашлось https://personales.unican.es/peredaj/pdf/Casanueva_MOTL_Sep_2004.pdf

а там как раз интересующий меня triple step corner и рассмотрен. С прямоугольными стенками правда, а не с радиусными от фрезы, но это уже детали.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.