А.А. Головань 1, М.Д. Малков 2, М.А. Малахов 3, М.В. Ненашев 4, К.В. Савельев5, С.Ю. Ганигин 6

1,2,3 АО «НИИ Экран» (г. Самара, Россия)

4,5,6 Самарский государственный технический университет (г. Самара, Россия)

Постановка проблемы. В волноводной СВЧ-технике широко используются волноводные нагрузки, поглощающие падающую волну, преобразующие ее в тепло и рассеивающие это тепло в окружающее пространство.

Цель. Представить результаты качественного сравнения различных материалов, используемых при нанесении покрытий на волноводные нагрузки в волноводных линиях передачи СВЧ-сигнала и показать преимущества применения композитных материалов для этих целей.

Результаты. Рассмотрены покрытия на основе ферроэпоксидного материала, термостойкие жароустойчивые сплавы и композитные материалы на основе оксида алюминия.  Для каждого материала представлен набор релевантных параметров: коэффициент стоячей волны по напряжению, частотный диапазон. По результатам сравнения сделан выбор в пользу композитного материала, проведен эксперимент над одним из технологических решений на его основе, а также была объяснена разница в параметрах и показателях покрытия, нанесенного двумя разными методами: с помощью ручного нанесения материала на металлическое основание и с помощью детонационного напыления композитного материала. Покрытие, нанесенное детонационным методом, показало лучшие результаты, поскольку имело более низкий КСВН на частоте работы волноводного тракта.

Практическая значимость. Проведенное сравнение параметров показало преимущество композитных материалов при применении их в волноводных нагрузках. Кроме того, композитные сочетания способны менять свои характеристики в широких пределах благодаря модификации составов, что существенно расширяет их области применения.

Головань А.А., Малков М.Д., Малахов М.А., Ненашев М.В., Савельев К.В., Ганигин С.Ю. Обоснование преимущества применения композиционных материалов в волноводных нагрузках // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 11(22). С. 75−79. DOI: 10.18127/j00338486202011(22)-14.

1. Савенков Г.Г. Широкополосная микрополосковая СВЧ нагрузка // Сб. научных трудов конф. «Наука. Технологии. Инновации». 4−8 декабря 2017. Новосибирск: Изд-во НГТУ. 2017. Ч. 6. С. 24−29.
2. Санкин Ю., Иванов Б., Двоешерстов М., Симаков С., Уткин В., Кулага И. Отечественные ВЧ- и СВЧ-резисторы, поглотители и терминаторы. Состояние и перспективы производства // Компоненты и технологии (электронный журнал). 2009. № 1.
3. Филонов А.А., Фомин А.Н., Дмитриев Д.Д. и др. Устройства СВЧ и антенны: Учебник / Под ред. А.А. Филонова. Красноярск: Сибирский федеральный университет. 2014. 492 с. ISBN 978-5-7638-3099-6.
4. Пат. РФ № 2016145115, 17.11.2016. Высокочастотная нагрузка / Дорохин А.В., Иванов П.Е. Патент России № 171184U1, 23.05.2017. Бюл. № 15.
5. Пат. РФ № 2006121881/09, 19.06.2006. СВЧ-нагрузка высокого уровня мощности / Найок М.С. Патент России № 2329574С2. 20.07.2008. Бюл. № 20.
6. Monge F.J., Esteban J., and Zapata J., Finite elements and evolution programs for the CAD of broadband rectangular- waveguide h-plane matched loads // Microwave and Optical Technology Letters. 2001. V. 31. № 6. P. 491−494.
7. Verma P.K., Kumar R. Realization of Wide Band Waveguide Terminations at Ku-Band // International Journal of Advances in Microwave Technology (IJAMT). 2018. V. 3. № 4.
8. Абубакиров Б.А., Когтева Л.В., Львов А.Е., Панков С.В., Шишков Г.И. Коаксиальные нагрузки в радиоизмерительной технике // Радиотехника, Системы Телекоммуникаций, Антенны и Устройства СВЧ // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2017. № 3 (110).
9. Stander T., P.W. van der Walt, Meyer P. A comparison of simple low-power wedge-type X-band waveguide absorbing load implementations // AFRICON 2007. September 2007. Windhoek (Namibia). P. 1−4.
10. Басков К.М., Политико А.А., Семененко В.Н., Чистяев В.А. Коррекция S-параметров при измерении материальных параметров магнитодиэлектрических композитов в свободном пространстве с применением диафрагмы // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). 2017. № 5. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/may17/7/text.pdf.
11. Алексеенков В.И., Галдецкий А.В., Васильев В.И., Потапова В.И. Измерение параметров ферроэпоксидной керамики на СВЧ // Сб. статей V Всерос. конф. «Электроника и микроэлектроника СВЧ». СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2016. Т. 1. С. 51−55.
12. Семененко В.Н., Басков К.М., Акимов Д.И., Политико А.А., Чистяев В.А., Зарубина А.Ю. Широкополосные волноводные согласованные нагрузки на основе ферроэпоксида // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). 2019. № 7. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jul19/9/text.pdf.
13. Барняков А.М., Левичев А.Е., Пивоваров И.Л., Самойлов С.Л. Разработка волноводных нагрузок мощных СВЧ-устройств на основе композитных материалов // Письма в ЭЧАЯ (электронный журнал). 2018. № 7(219). С. 903−907.