CC BY
10Решетневские чтения
A. M. Bakin, B. N. Ismaylov, L. I. Oborina, A. V. Trifanov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
QUALITY MAINTENANCE AT THE MULTICHANNEL WAVE GUIDES OF SHF-, EHF-RANGE MANUFACTURING
The methods of multichannel wave guides of SHF-, EHF-ranges manufacturing with the application of dielectric melted models are shown.
© Бакин А. М., Исмаылов Б. Н., Оборина Л. И., Трифанов И. В., 2010
УДК 621.787
А. М. Бакин, И. В. Трифанов, Л. И. Оборина, Б. Н. Исмаылов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАЛЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ К РАСЧЕТУ ФИЛЬТРОВ ВАФЕЛЬНОГО ТИПА
Рассмотрены вопросы аналитического расчета резонансной частоты фильтровых устройств КВЧ-диапазона на примере фильтров вафельного типа. Метод дает возможность получения зависимости расстройки от геометрических параметров отражающих элементов.
При создании элементной базы устройств КВЧ-диапазона возрастают требования к частотно-зависимым параметрам волноводных элементов. Строгий расчет полей в устройствах СВЧ встречает большие трудности математического характера [1]. Однако, зачастую требуется определить лишь некоторые параметры устройства, а не получить точное распределение полей, что позволяет существенно упростить задачу с точки зрения математики.
Зависимость резонансной частоты прямоугольного резонатора от его размеров давно известна [2] и может быть найдена следующим образом:
1 т п* к2
у_2 ск?+#+ы
где т, п, к - индексы, характеризующие тип волны; а, Ъ, Ь - размеры резонатора; с - скорость света.
В случае появления в резонаторе отражающих элементов его резонансная частота очевидно изменится. Предположим, что в центре резонатора помещен одиночный отражающий элемент кубической формы размером г, тогда, используя метод возмущений [3; 4], получим выражение для расстройки (Яу):
_ т | Н ■ Н 'СУ-в01Е ■ Е'СУ
Я _ у уг _ V_У_
у /г т01Н ■ Н'сУ + е01Е ■ Е'сУ'
У0 У0
Разбив объем резонатора на однородные области и произведя интегрирование для волн основного типа, получим зависимость расстройки Яу от геометрических параметров волновода и размера отражателя. Ввиду громоздкости общего выражения здесь приводится график зависимости расстройки от размера отражателя при Ь = 20 мм, а = 7,2 мм, Ъ = 3,4 мм.
Результаты расчетов были проверены численным моделированием с использованием CST Microwave Studio. Значения, полученные аналитическим путем и численным моделированием, приведены в таблице.
Сравнение результатов аналитического расчета и моделирования
Размер отражателя, мм Теоретическое значение резонансной частоты, ГГц Результаты моделирования, ГГц
0,5 20,78 20,81
0,7 20,76 20,78
1,2 20,52 20,53
Метод был применен к более сложным и практически применимым системам. Была рассчитана расстройка резонатора с шестью отражающими элементами (рис. 1).
Рис. 1. Расположение шести отражающих элементов в резонаторе
Считая, что отражатели имеют кубическую форму, расположены в два ряда попарно через равные расстояния р друг от друга вдоль оси г и на расстоянии п вдоль оси х, а также предположив, что п и р оказывают наибольшее влияние на смещение резонансной
Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли
частоты зафиксируем размер кубика г = 1 мм. Зависимость Rf(n, p) приведена на рис. 2.
0.3; Rl 0.2:
Рис. 2. Зависимость расстройки (Щ) от геометрических параметров п и p (мм)
Данная методика может быть использована для оценки смещения резонансной частоты при введении в резонатор малых отражающих элементов. Важным
является то, что расстройка при данном подходе является явно заданной функцией геометрических параметров системы, что позволяет использовать полученные результаты в задачах оптимизации.
Библиографические ссылки
1. Samoylik S. S., Bondarev V. P. Complex frequencies of rectangular resonator with the arbitary number of the dielectric heterogeneities // VI International Conference on antenna theory and techniques. Sevastopol, 2007. P. 1252-2054.
2. Мануилов М. Б., Кобрин К. В. Собственные волны многогребневых волноводов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2005. № 6.
3. Миттра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов. М. : Мир, 1974.
4. Найфэ А. Методы возмущений. М. : Мир, 1976.
A. M. Bakin, I. V. Trifanov, L. I. Oborina, B. N. Ismailov Siberian State Aerospace University named after Academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
APPLICATION OF THE SMALL INDIGNATIONS METHOD TO THE WAFER TYPE FILTERS CALCULATION
In this paper some questions on analytical calculation of the resonance frequency of EHF filter devices, using wafer-type filter as an example are observed. The method helps to find the detuning dependence on the reflecting elements' geometrical parameters.
© Бакин А. М., Трифанов И. В., Оборина Л. И., Исмаылов Б. Н., 2010
УДК 629.78.01
Н. В. Батуров, Ю. А. Филиппов ОАО «Красноярский машиностроительный завод», Россия, Красноярск
ВЫБОР ИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КРИОГЕННОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Рассмотрены основные подходы к выбору криоизоляции как один из основных параметров, определяющих работоспособность криооборудования.
При проектировании криогенного оборудования большое значение имеет правильный выбор криоизо-ляции для криостата, в который погружается объект испытания. Выбранный криостат должен не только обеспечивать вместительность испытываемого узла, но и обеспечить заданные условия испытания, стабильный режим работы, точность измеряемых параметров. Для этого необходимо произвести корректный анализ условий испытаний, на основе которого определяются конструктивные параметры криостата.
В процессе типовых испытаний узлов летательных космических аппаратов одним из условий является поддержание режима испытания на заданном уровне. Для реализации этого условия составляется уравнение теплового баланса, на основе которого выбираются наиболее экономически целесообразные способы поддержания программы испытания на заданном
уровне. На основе уравнения теплового баланса определяются теплопритоки, для уменьшения которых рассчитывается и выбирается вид криоизоляции, а также способ понижения температуры для поддержания заданных условий криогенного испытания. Поскольку наличие теплопритоков приводит к дополнительным затратам мощности, а также необратимым потерям жидкого криопродукта, следует свести их к минимуму. Поэтому высококачественная теплоизоляция является непременным условием длительного и надежного хранения, использования криогенных продуктов, а также поддержания заданной программы испытания [1].
Теплоприток через криоизоляцию определяется как сумма теплопритоков, переносимых по твердому скелету теплоизоляционного материала, тепловым мостам, передаваемая вследствие теплопроводности и
