Отечественные производители электронной техники в своих изделиях стараются применять исключительно отечественные соединители. Более того, в изделиях военного назначения использование отечественных комплектующих зачастую является обязательным требованием. Тем не менее, в ряде случаев производители вынуждены применять импортные соеди-нители:
- при необходимости достижения высокого уровня выходных параметров разрабатываемых изделий;
- при использовании современной зарубежной радиоизмерительной аппаратуры, выходные СВЧ-разъёмы которой отличаются от отечест-венных;
- при создании изделий экспортного исполнения.
Ключевыми факторами при выборе соединителя являются: предельная рабочая частота, величины коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН), прямых потерь и экранного затухания, а также особенности конструкции, условия эксплуатации, тип применяемого радиочастотного кабеля и механизм соединения с ответной частью. В зависимости от назначения и условий эксплуатации, важными параметрами могут являться герметичность, рабочий диапазон температур и другие характеристики соедини-телей [1].
В устройствах микроэлектроники коаксиально-микрополосковые пе-реходы (КМПП) осуществляют вывод СВЧ-сигнала с микрополосковой ли-нии (МПЛ) на радиочастотный кабель, работающий в коаксиальном тракте 3,5/1,5 мм в диапазоне частот до 26,5 ГГц, либо в тракте 4,1/1,27 мм или 7/3,04 мм в диапазоне частот до 18 ГГц, а также в других трактах, не имеющих стандартизации в Российской Федерации. В зависимости от требований к герметичности устройств, применяют как КМПП, герметизированные металлостеклянным спаем, так и негерметичные с изоляторами из органических материалов. В России герметичные соединители выпускают ПО «Октябрь», НПП «Исток», НПФ «Микран», ООО «Амитрон Электроникс» [2] и ряд других производителей. В рамках программы по импортозамещению на отечественных предприятиях выпускаются соединители типа IХ/III для кабелей импортного производства, получивших широкое распространение в РФ, и соединителей типа SMA/N для кабелей российского производства. Продукция изготавливается в соответствии с ГОСТ 20465-8, ГОСТ РВ 51914-2002 и MIL-C-39012.
Центральный проводник и корпус соединителя изготовлены из ковара, согласованного по коэффициенту термического расширения со стеклом, и покрыты износостойким золотом.
Гермовводы предназначены для герметичного ввода-вывода сигналов в модули и блоки СВЧ-аппаратуры. Конструктивно они представляют собой внешний проводник (корпус) и центральный проводник (штырь), герметично спаянные изолятором. В качестве изолятора обычно используют стекло с низкой диэлектрической проницаемостью. Металлические проводники изготавливаются из ковара, согласованного по коэффициенту термического расширения со стеклом, и покрываются материалом высокой проводимости (золотом). Гермовводы могут иметь разную длину центрального проводника.
В некоторых сферах применения к характеристикам СВЧ-соединителей могут предъявляться довольно серьёзные требования. В качестве примера рассмотрим рекомендации по выбору элементной базы при построении активных фазированных антенных решёток (АФАР). Соединители, применяемые в конструкции АФАР, должны иметь:
- рабочую частоту до 40 ГГц;
- малые габаритные размеры, возможность подключения при межосевом расстоянии между соединителями менее 4,8 мм;
- защёлкивающийся механизм сочленения;
- прочную конструкцию, выдерживающую вибрационные нагрузки не менее 10g и ударные нагрузки не менее 100g;
- возможность поверхностного монтажа на печатную плату;
- золотое покрытие для обеспечения высоких экранирующих свойств.
В наибольшей степени перечисленным требованиям удовлетворяют соединители серии SMP, представленные компаниями Rosenberger, Radial, Johnson-Emerson.
Одна из главных задач в рамках работы по проектированию российских аналогов соединителей SMP заключалась в создании миниатюрных высокочастотных соединителей для применения в радарной технике с высокой плотностью компоновки, обладающих необходимыми эксплуатационными характеристиками и высокой надёжностью [3]. Сегодня отечественные соединители выпускаются в следующем ассортименте:
- розетка кабельная прямая/угловая под монтаж на кабель методом пайки;
- вилка приборная герметичная;
- переход «вилка–вилка»;
- переход «розетка–розетка».
Отдельного внимания заслуживает переходник «розетка–розетка», так называемый Bullet, одной из задач которого является передача сигнала между печатными платами при их параллельном расположении относительно друг друга. Такие соединители могут выпускаться с различной длинной корпуса, что позволяет обеспечить необходимое расстояние между печатными платами.
Выпускаемые соединители имеют высокую механическую прочность, что позволяет применять их в составе бортовых АФАР авиатехники военного назначения. Допустимые синусоидальные вибрационные нагрузки составляют 10g в диапазоне частот 50–2000 Гц, а допустимые ударные нагрузки составляют 40g. Корпуса негерметичных соединителей изготавливают из бронзы БрБ2 в соответствии с ГОСТ 1583, для улучшения экранирующих свойств наносится золотое покрытие. Корпуса герметичных соединителей изготавливают из сплава 29НК согласно ГОСТ 10994. Герметизация соединителя обеспечивается посредством металлостеклянного спая.
В рамках программы по импортозамещению ООО «Амитрон Электроникс» разработало и наладило выпуск следующих соединителей:
- вилка коаксиальная герметичная SMP-ВБМГП-Х-1-327-1.С (см. рис. 1) – аналог герметичного соединителя 127-1711-601 Johnson-Emerson (харак-теристики соединителя SMP-ВБМГП-Х-1-327-1.С приведены в таблице);
- розетка коаксиальная негерметичная SMP-РБНП-Х-1-329 (см. рис. 2) – аналог соединителя Radiall R222.723.140 (характеристики соединителя SMP-РБНП-Х-1-329 приведены в таблице);
- розетка коаксиальная негерметичная SMP-РБНП-Х-1-328-1.С (см. рис. 3) – аналог соединителя 127-0901-801 Johnson-Emerson (ха-рактеристики соединителя SMP-РБНП-Х-1-328-1.С приведены в таб-лице).
Все описанные соединители имеют рабочую частоту до 40 ГГц и сечение коаксиального тракта 2,4/0,85 мм.
Таким образом, новые отечественные коаксиально-микрополосковые соединители обладают высокими техническими и эксплуатационными характеристиками и могут использоваться в СВЧ-технике различного назначения. В ООО «Амитрон Электроникс» и ООО «Фаворит-ЭК» планируется разработка и других аналогов импортных СВЧ-соединителей, в том числе по индивидуальным техническим требованиям заказчиков.
Литература
- Джуринский К. Миниатюрные коак-сиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ. М. Техносфера. 2006.
- Каталог продукции ООО «Амитрон Электроникс». www.kit-e.ru/articles/Amitron_Electronics.zip.
- Ефремов В. Компонентная база для АФАР. Компоненты и технологии. 2014. №9.
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
