Проходной конденсатор Советский патент 1987 года по МПК H01G4/35 

1 13

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к элементам техники сверхвысрких частот, и предназначено для применения в различного рода управляющих устройствах (волноводнъгх полупроводниковых выключателях, ограничителях, фазовращателях, аттенюаторах, модуляторах).

Цель изобретения - повышение виброустойчивости конденсатора и упрощение его изготовления.

На чертеже изображена конструкция проходного конденсатора.

Конденсатор содержит внешний электрод 1 (обычно это часть широкой стенки волновода), диэлектрическую (например, из фторопласта или слюды) прокладку 2, внутренний электрод, выполненный в виде диска 3, и металлический стержень 4, проходящий через отверстие 5 в диске 3, выполненное вдоль оси последнего. В месте контакта со стенками отверстия 5 металлический стержень 4 имеет цилиндрическое утолщение 6, Металлический стержень 4, включая утолщение 6, по диаметральным направлениям прорезан щелями 7. Участки металлического стержня 4, имеющие в поперечном сечении вид секторов, ограниченных пересекающимися щелями 7, образуют ламели 8. Внещний 1 и внутренний 3 электроды и прокладка 2 жестко скреплены посредством втулки 9 из изоляционного материала (например, из фторопласта) , механически (с помощью резьбы) прижимающей указанные детали конденсатора друг к другу.

Металлический стержень 4 изготавливают из упругого материала, обладающего незначительной остаточной деформацией, например из термообрабо- танной бронзы Бр. 2. Количество щелей не менее двух, предпочтительное ориентирование их плоскостей по от- нощению друг к другу - под равными углами (так, при двух щелях углы между ними должны быть равны 90 , при трех щелях - 60° и т.д.)-. При диаметрах стержня 4 более 3 мм щели 7 можно выполнять фрезерованием, при диаметрах 3 и менее миллиметров следует применить электроискровое прожигание или подобное ему.

Ширину щелей 7 рекомендуется выбирать в пределах 0,2-П,5 мм, чтобы уменьшить паразитную утечку СВЧ-то- ков через эти щели. В разных частот5

9152

нык диапазонах и для разных устройств диаметр стержня 4 может иметь различные значения (примерно от 1 до 4- 5 мм), что и определяет нижнюю и

верхнюю границы щирины щелей 7, приведенной к диаметру металлического стержня 4.

Границы на длину щелей 7 определены из требования обеспечить достаO точную жесткость ламелей 8 при сохранении ими достаточной упругости. При малой длине участков щелей 7, находящихся вне цилиндрического утолщения 6, последнее, помещен юе при

5 сборке в отверстие 5, может препятствовать осевому перемещению металлического стержня 4. При больщой длине уменьшится жесткость ламелей 8, тем самым уменьшится жесткость металли0 ческого стержня 4 как целого, что может привести к возникновению виброшумов даже в отсутствие зазора между металлическим стержнем 4 и диском 3. В конструктивной практике для выполнения указанных физических требований задают величину усилия, с которым металлический стержень 4 должен перемещаться в отверстии 5 относительно диска 3. Это усилие, называемое контактным давлением цанги, находится в пределах 0,1-1 кг. Оценочные расчеты, проведенные для этих давлений применительно к бронзовому посеребренноку стержню диаметром 3 мм,

5 определили указанные границы длин участков щелей 7, выходящих за пределы цилиндрического утолщения 6.

Предлагаемый конденсатор по сравQ нению с известным обладает повышенной виброустойчивостью вследствие отсутствия зазора между металлическим стержнем 4 и стенками отверстия 5 в диске 3 и вследствие надежности

5 электрического контакта между ними. Зазор отсутствует потому, что при сборке из-за различия диаметров цилиндрического утолщения 6 и отверстия 5 и наличия щелей 7 металлический

Q стержень 4 за счет упругости ламелей 8 плотно входит в отверстие 5 (это сопровождается сужением щелей 7). Одновременно плотность посадки гарантирует надежность электрического конjj такта между металлическими стержнем 4 и диском 3, Осевое перемещение металлического стержня 4 относительно диска 3 на виброустойчивость конденсатора не влияет.

Данный конденсатор более техноло- гичен. Отмеченные достоинства (отсутствие зазора и надежность контакта) пpakт чёcки сохраняются при весьма значительных (в две-три десятых долей миллиметра) отклонениях диаметров металлического стержня 4 и отверстия 5 от номинального значения. Поэтому поле допусков на указанные диаметры может быть расширено, что упрощает технологию изготовления конденсатора.

Конденсатор работает следующим образов.

Ввиду различия в импедансах на различных частотах конденсатор замыкает СВЧ-компоненту тока, текущего по металлическому стержню 4, через диск

3 и прокладку 2 на внешний электрод 1,20 ления, металлический стержень выполнен с цилиндрическим утолщением в месте сопряжения с внутренним электродом, при этом в металлическом стержне выполнены диаметрально расно пропускает низкочастотную составляющую по металлическому стержню 4 практически без ослабления, осуществляя тем самым свою функцию проходного

конденсатора. При вибрациях или уда- 25 положенные щели, ширина которых со- рах диск 3 ввиду жесткости ламелей8 ставляет 1/15-1/3 величины его диа- составляет жесткую конструкцию совместно с металлическим стержнем 4, препятствуя вибрации последнего. А

30

ввиду упругих свойств ламелей 8 металлический стержень 4 надежно электрически контактирует со стенками отверстия 5. Это обеспечивает резкое . снижение виброщумов предлагаемого

метра, причем длииа участков каждой щели, выходящих за пределы утолщения составляет 2-5 величины диаметра ме таллического стержня, а величины диаметров утолщения и сквозного отверстия связаны соотнощением S,

)т - Ц ;

где цт- диаметр утолщения металли- конденсатора по сравнению с известным35 ческого стержня- всегда имеющим зазор между металли- ог Диаметр сквозного отверс- ческим стержнем 4 и диском 3. На

тия; 5ц- щирииа щели.

практике указанное снижение уровня

Составитель А.Салынский Редактор М.Петрова Техред М.Ходанич КорректорМ.Пожо

Заказ 1898/50 Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий N3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектиая, .4

виброшумов (т.е. повышение виброустойчивости) контролируется прежде всего по стабильности СВЧ-параметров устройства, в котором конденсатор применен.

Формула изобретения

Проходной конденсатор, содержащий соосные внешний и внутренний электроды, жестко соединенные между собой диэлектрической прокладкой, металлический стержень, размещенный в сквозном отверстии с возможностью перемещения в осевом направлении и контактирующий с внутренним электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости конденсатора и упрощения его изготовнен с цилиндрическим утолщением в месте сопряжения с внутренним электродом, при этом в металлическом стержне выполнены диаметрально расположенные щели, ширина которых со- ставляет 1/15-1/3 величины его диа-

положенные щели, ширина которых со- ставляет 1/15-1/3 величины его диа-

метра, причем длииа участков каждой щели, выходящих за пределы утолщения составляет 2-5 величины диаметра ме таллического стержня, а величины диаметров утолщения и сквозного отверстия связаны соотнощением S,

)т - Ц ;

диаметр утолщ ческого стерж Диаметр сквоз

тия; щирииа щели.

Изобретение относится к области радиотехники. Цель изобретения - повышение виброустойчивости конденсатора и упрощение процесса его изготовления. Для этого металлический стержень (С) 4 вьтолнен с цилиндрическим утолщением 6 в месте сопряжения с внутренним электродом, выполненным в виде диска 3. В С 4 выполнены щели 7, ширина которых составляет 1/15-1/30 величины диаметра С 4. Это исключает зазор между С 4 и стенками отверстия 5 в диске 3 и обеспечивает надежность электрического контакта между ними. При сборке вследствие различия диаметров утолщения 6 и отверстия 5 и наличия щелей 7 С 4 за счет упругости ламелей 8 плотно входит в отверстие 5. При этом величины диаметров утолщения 6 (db) и отверстия 5 (d ) диска 3 связаны следующим соотношением: dyT ог Ц (гдеВщ- ширина щели). 1 ил. с S (Л