Особливості експлуатації хвилевідних трактів

Герметизація хвилевідних трактів. Складні, розгалужені та протяжні тракти на основі порожнистих хвилеводів (прямокутних, круглих, еліптичних) зазвичай герметизують. При цьому всередині хвилеводів створюють надлишковий тиск, що перевищує нормальний атмосферний на (10...70) %. Цей тиск захищає хвилевідний тракт від проникнення в нього пилу, вологи та ін. і дає змогу безупинно контролювати його герметичність за допомогою манометра чи спеціальної контрольної апаратури.

Усередину хвилевідного тракту через редуктор і штуцери від спеціальних балонів зі стисненим повітрям (у разі невеликої його витрати) подають сухе й очищене повітря. Герметизація тракту неідеальна, тому повітря поступово витрачається, і балони періодично замінюють. У разі потреби застосовують компресори.

Герметизацію тракту щодо зовнішнього середовища виконують за допомогою гумових чи діелектричних ущільнювальних кілець у фланцях, рознімних з’єднаннях і обертових зчленуваннях. Окремі поздовжні ділянки герметизують одну від одної гермовікнами, що перекривають поперечний переріз хвилеводу, але прозорі для електромагнітних хвиль.

Одну з можливих конструкцій показано на рис. 1.5. Гермовікно 1 з ковару у вигляді рамки розміщене між дросельними фланцями 2. Центральну частину вікна заповнено спеціальним склом (або керамікою) 3, що пропускає радіохвилі. Герметизацію від зовнішнього середовища забезпечують гумові прокладки 4.

Мінімізації випромінювання через стики ділянок тракту досягають застосуванням таких деталей:

· в обертових і поворотних з’єднаннях – поглинальних кілець, наприклад із карбонільного заліза;

· у фланцевих з’єднаннях – екранувальних прокладок (плетених стрічок із тонкого пружного дроту чи гумових кілець, обвальцьованих фольгою тощо).

У відповідальних випадках фланці після складання та настроювання пропаюють і, отже, їх не треба розбирати.

Несправності хвилевідного тракту й заходи для підвищення його надійності. Хвилевідні тракти сучасних ТКС високонадійні й у разі правильної експлуатації рідко

виходять із ладу. Одна з можливих несправностей – порушення герметичності, що виявляється в зменшенні надлишкового тиску. Причинами можуть бути руйнування герметизувальних прокладок, тріщини заслінок, розгерметизація обертових зчленувань. Для виявлення причин категорично заборонено створювати в тракті великий надлишковий тиск, бо можуть здутися хвилеводи.

Для підвищення стійкості поверхні пристроїв НВЧ до корозії використовують як провідні, так і непровідні покриття. В окремих випадках вони служать і для збільшення електропровідності поверхонь.

Згодом посріблені поверхні хвилеводів окиснюються (особливо під дією сірчистих з’єднань), і втрати зростають. Корозійна стійкість підвищується, якщо поверхню покрити шаром золота. Коли вплив активних втрат не дуже істотний, але важливо зберегти сталість параметрів у часі, використовують покриття з нікелю, хрому, паладію, родію. У пристроях із механічним перестроюванням застосовують срібно-паладієві сплави, що зберігають провідність срібла та збільшують у кілька разів його зносостійкість.

Непровідні покриття у вигляді лаків, емалей, наприклад фторопластових, наносять тонкою плівкою на очищену металеву поверхню.

Якщо площа порушених провідних і непровідних покрить перевищує граничне значення, яке зазначено зазвичай у формулярах на РЕЗ, то хвилевідні тракти ремонтують. Місця порушення покрить невеликої площі акуратно зачищають і покривають лаком чи емаллю. Контактні поверхні, наприклад у фланцях, тільки зачищають. В обертових чи поворотних зчленуваннях можуть відпаятися настроювальні штирі, а мастило – проникнути у внутрішню порожнину. Такі зчленування зазвичай слід замінити.

Вм’ятини й інші механічні ушкодження тракту виправляють у спеціальних майстернях чи на підприємствах-виготовлювачах.

Правила експлуатації трактів на жорстких коаксіалах із повітряним заповненням подібні правилам щодо хвилевідних трактів. Під час експлуатації трактів на гнучких коаксіальних хвилеводах основну увагу треба звертати на високочастотні з’єднувачі: можливе проникнення вологи та бруду, обриви внутрішнього провідника біля рознімного з’єднання, зломи кабелів і ушкодження покрить - захисного чи екранувального.

Профілактика хвилевідних трактів. Профілактика включає періодичний огляд, ремонт, чищення, підстроювання апаратури для підтримки її в робочому стані та продовження терміну служби. До профілактичних робіт на хвилевідних трактах належать перевірки надлишкового тиску, стикування хвилевідних вузлів і блоків, якості герметизації хвилевідного тракту, станів внутрішніх захисних покрить хвилеводів і рознімних з’єднань, а також станів герметизувальних та екранувальних прокладок і т. ін.

Для перевірки якості герметизації тракту зазвичай припиняють подавання стиснутого повітря й вимірюють час, протягом якого тиск усередині тракту знизиться до значення, записаного у формулярі. Цей час має бути не менше допустимого. Для перевірки стану захисних покрить провадиться повний демонтаж хвилевідного тракту згідно з інструкціями. За результатами перевірок несправні елементи замінюють на запасні з їх підстроюванням, якщо це потрібно.

Висновки

У хвилевідних трактів ТКС застосовують багато різних функціональних пристроїв НВЧ і функціональних вузлів, виконаних переважно на таких видах ЛП:

·хвилеводи – у сантиметровому та міліметровому діапазонах хвиль;

·коаксіальні та смужкові лінії – у дециметровому та сантиметровому діапазонах хвиль.

Зазначимо, що смужкові ЛП використовують у малопотужних пристроях та ГІС.

Назвемо ЛП за значенням передаваної по них потужності (у спадному порядку):

хвилеводи, коаксіальні лінії, смужкові.

У принципі, в ЛП можуть поширюватися типи хвиль різних класів, однак як робочий використовують зазвичай основний тип хвилі, що має найменшу критичну частоту.

Хвилевідні тракти працюють надійно в разі дотримання технічних вимог щодо їх експлуатації.

Розглянемо далі конструкції та принципі дії основних взаємних нерегулярнихфункціональних вузлів НВЧ хвилевідних трактів ТКС.

Інтегральною характеристикою роботи того чи іншого вузла є коефіцієнти відбиття і

передачі, поєднувані звичайно в матриці.

Запитання та завдання (див. також мод.1)

1. Перерахувати основні функціональні пристрої і вузлі НВЧ хвилевідних трактів ТКС.

2. Які властивості мають основні типи хвиль прямокутного та круглого хвилеводів?

3. Обґрунтувати вибір розмірів прямокутних і круглих хвилеводів.

4. Зазначити застосування, переваги та недоліки прямокутних і круглих хвилеводів.

5. Зазначити застосування, переваги та недоліки коаксіальних і смужкових ЛП.

6. Яким чином можна збудити в прямокутному хвилеводі з розмірами 23_.´_.10 мм хвилю H ₂₀ (або хвилю Н ₀₁), не збуджуючи при цьому основної хвилі Н ₁₀? Зазначити частоту генератора, тип збудника та де його потрібно розмістити.

7. Зазначити спосіб збудження в прямокутному хвилеводі одночасно двох хвиль - Н ₂₀ і Н ₀₁, не збуджуючи при цьому основної хвилі Н ₁₀.

8. Чому потрібно узгоджувати навантаження з хвилевідним трактом? Пояснити можливі методи узгодження.

9. Визначити довжини хвиль у тракті НВЧ (l₁ і l₂) й у вільному просторі (l₃).

10. Викласти особливості експлуатації хвилевідних трактів.

Дата добавления: 2014-11-29