Волноводный тракт

 

Союз Советснии

Социалистическйи

Республик

628563

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аит, свил-ву— (51) М. Кл.

Н 01 P 3/12 (22) Заявлено 24.01.77 (2т }2446834/18-09 с присоединением заявки J4(23) Приоритет

Государственный комитет

Соаота Иинистроо СКр по долам изооротоний и отирытий (43) Опубликовано 15.10.78 Бюллетень No 38 (53) УДК 621.327..8 (088.8) (45) Дата опубликования описания 15,10.78 (72) Авторы изобретения

Г, Г. Гонтарев, А. А. Жучков, И. Q. Калинина, В. N. Кондратьев„Б. И. Русанов и В. А. Хмара (71) Заявитель (54) ЕОЛИОВОДИЫИ ГРАКт

« <зобретение Относится к радиотехнике и может использОваться при динамичес кик испытаниях мощных электровакуумных СВЧ-приборов, Известен волноводный тракт, содержащий Отрезок Волновода, HB внутреннюю ПО верхность которого нанесено многослойное покрытие (1) .

Однако в известном волноводном тракте покрытие выполнено на Основе полупроводникового материала, что снижает ра10 ботоспособность слоя на высоких уровнях мощности, когда появление даже низшей стадии дугового разряда - фазы "тлеющего разряда приводит к практически мгновенному разрушению слоя.

Бель изобретения — улучшение надежности при работе на сверхвысоких уровнях мощности.

Для этого в предлагаемом волноводном тракте слой многослойного покрытия, со20 прикасающийся с внутренней поверхностью отрезка волновода, выполнен из дисульфида молибдена, а последующие слои выполнены из полимеризированного диэлектрика

СО ВЗВЕШЕННЫМ B НЕМ МЕЛКОДИСПЕРСНЫМ порошком цисульфида молибдена, кроме того, содержание дисульфида молибдена в последукацих слоях убывает в направлении от внутренней поверхности отрезка волНовода.

На фиг. 1 изображена конструкция пред-. лагаемого волководного тракта, выполнен-ного в виде отдельных элементов СИЧ, соединенных посредством фланцевых соеди-нений; BB фиг. 2 - конструкция нолноводно« го тракта стандартного прямоугольного сечения.

Волноводный тракт (фиг. 1} содержит

Отрезок волновода 1, многослойное покрытие 2, фланцевые соединения 3, неоднород-ные элементы 4, являтощиеся частью отрезка волновода 1, элементы 5„которые склеены в рабочей плоскости волноводного тракта.

На внутреннюю поверхность отрезка волновода 1 наносится многослойное покрытие 2, выполненное из полимеризующе-. гося на поверхности отрезка волновода 1 диэлектрика, например эпоксидной смолы

628563 со взвешенным в нем мелкодисперсным дисульфидом молибдена (hho SZ ), при этом суммарная толщина всех слоев не превосходит 0,02 Ло (Ло- длина волны в свободном пространстве). Слои 6 нано- . ф сятся на отдельные участки отрезка волновода 1 в области несднородности. Содержание Мо S на глубине суммарного слоя в оптимальном случае должно распределяться по экспоненциальному закону с наи- <0 большей (близкой к 100%) плотностью на металлической поверхности волновода.

Такой же состав наносимого компаунда необходим и при закреплении отдельных узлов конструкции па отрезках волновода

1, причем роль соединительного клея выполняет верхний слой покрытия, с минимальным содержанпс м Мо6 . В области неоднородных элементов 4, являющихся принадлежностью отрезка волновода 1, так ® и элементов 5, которые склеены в рабочей полости гранта, нанесено многослойное покрытие 2. Каждый из слоев 7 этого покрытия содержит различный процент hAo&, при этом слой, непосредственно прилегающий к токовепущим поверхностям, выполнен пз ЛАо б, а последующие слои — из полимеризовацного диэлектрика со взвешенным в нем мелкодисперсионным порошком фо Sg

Нанесение отдельных слоев многослойного покрытия 2 осуществляется в последовательности, необходимой для полного затвердевания каждого из предшествующих слоев. Наилучшие результаты, с точки зре33 ния получения максимальной электрической прочности, получаются при сплошном нанесении покрытия на гоковедущие поверхности тракга. Вместе с тем, в ряде конкрет

° 9 ных конструкций, например, выполненных на базе регулярного волновода стандартного прямоугольного сечения . (фиг. 2) и имеющие неоднородности, расположенные преимущественно на его узких стенках, бо43 лее эффективным оказывается нанесение частичных покрытий в виде четырех симметрично расположенных слоев 7 шириной, близкой к О, 1 а (а — размер широкой стенки волновола) наносимых на широкие

$0 стенки волновода на расстоянии 1/3 d от его узких стенок. Этот эффект можно распространить HA цилиндрические волновбпы, Наносимое на токоведущие поверхности тракта многослойное покрытие с нерав%5 номерным процентным содержанием Мо 5> по отдельным слоям не оказывает сущест-. венного влияния на распространение волны основного вила. Однако наличие многослоиного покрытия достаточной, :толщины оказывается эффективным. при подавлении локализованных в области неоднородности волн высших порядков, также способных вызвать высокочастотные дуговые разряды.

Эффект подавления волн высших порядков основан на их концентрации в диэлектрике покрытия. Эффективность подавления волн высших порядков зависит как от толщины многослойного покрытия, гак и процентного содержания в нем Мс>5 по отдельным слоям, г.е. от электрических параметров: тангенса угла потерь и диэлектрической проницаемости.

С другой стороны, при передаче больших энергий, многослойное покрытие на-, дежно экранирует рабочую полость тракта ог источников, инициирующих высокочастотный дуговой разряд, т.е. от "факельных" образований на токоведущих частях тракта . Основной вклад в экранизацию от источников ионизации вносят ближайшие к металлу слои, имеющие максимальное содержание дисульфида молибдена. Эти слои, во-первых, выполняют функции надежного теплового контакта микрочастиц с токонесущими частями тракта, что исключает возможность их прогрева до нежелательных температур, а следовательно, устраняют первопричину появления факельных образований, во-вторых, обеспечивают возможность диффузии микрочасгицы в металле или химического взаимодействия ее с материалом покрытия в условиях высокочастотного нагрева, что снижает величину поверхностной энергии металла токоведущих частей, а следовательно, снижают вероятность инициирования пробоя локальны ми нагревами.

Экспериментально установлено, что этим условиям удовлетворяет многослойное покрытие с толщиной не более 0,01-0,02Ло выполненное на основе Мо и эпоксидной смолы. Эквивалентные параметры слоя, г.е. тангенс угла диэлектрических потерь и диэлектрическая проницаемость, соответственно равны 0,3 - 0,5 и 4,0, причем процентное содержаниеМо 5< в каждом из слоев многослойного покрытия распределено по закону, близкому к экспоненци« альному. При толщине порядка 0,02 Л,> появляется опасность рассеяния .энергии волны основного вида, а уменьшение толшины снижает эффективность подавления волн высших порядков. Помимо повышения эффективности подавления факельных образований и волн высших порядков выполнение многослойного покрытия с различным информации, принятые во экспер тизе:

CEA л 3078428

1963.

Источники внимание при

1. Волноводный тракт, содержащий от- ® 1. Патент резок волновода, на внутреннюю поверх- кл. 333-95 д

ЦЯИИДЯ 3аказ 6580/51

Тираж 918 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород,ул. Проектная, 4

5 6285 содержанием Мо Sg по глубине связано с необходимостью выравнивания по его толщине температурных градиентов, что значительно улучшает условия работы слоя и повышает его долговечность. Климатичес- 5 кие испытания многослойного покрытия в жестких условиях (термоудары, соляной туман и т.д.) показали его эффективность и надежность в работе, а эксплуатация элемента СВЧ-тракта подтвердила высокую% стабильность свойств слоя во времени при сохранении высоких электрических характеристик, в частности по электрической прочности тракта, которая в 2-3 раза выше по сравнению с известными конструк- 1$ циями.

Формула изобретения ность которого нанесено многослойное покрытие, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности при работе на сверхвысоких уровнях мощности, слой многослойного покрытия, соприкасающийся с внутренней поверхностью от резка волновода, выполнен из дисульфида молибдена, а последующие слои выполнены из полимеризованного диэлектрика со взвешенным в нем мелкодисперсным порошком дисульфида молибдена.

2. Волноводныйтрактпоп. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что содержание дисульфида молибдена в последующих слоях убывает в направлении от внутренней поверхности отрезка волновода.