книги из ГПНТБ / Буклер, В. О. Сборка радиоаппаратуры [учеб. пособие]

стройки, соединительные муфты, разъемы и ловите­ ли. Установку их также производят по образцовым блокам.

Для отвода тепла применяется вытяжная вентиля­ ция, при этом вентилятор 8 ставят на стойку. Холодный воздух поступает в отверстие в поддоне 16, закрытое пы­ лезащитным фильтром 15, проходит через нижний отсек 4, через отверстия в поддоне 12 поступает в верхний от­ сек и через вентилятор выбрасывается наружу.

Блоки радиопередатчиков собирают на каркасах, ко­ торые, так же как и стойки, могут быть сварными, литы­ ми из силумина, собранными из деталей, изготовленных штамповкой в зависимости от размеров и массы блока. Блоки вставляют в стойку по направляющим. Направля­ ющие 2 (рис. 7-8) могут быть выполнены либо из уголко­ вого металла, либо из металлических труб или из любо­ го профильного материала. В соответствии с этим в ниж­ ней части шасси блока имеются выборки, которые при движении блока скользят по направляющим и облегча­ ют сочленение ловителей. Вставление и вынимание бло­ ков массой 15 кг и более затруднено из-за сильного тре­ ния кромок его шасси о направляющие. Поэтому в части блока, соприкасающейся с направляющими, встраива­ ют ролики, которые значительно уменьшают силу трения.

Для изъятия блока из корпуса на его передней пане­ ли имеются две ручки. Для предохранения блока от случайного выпадения из отсека при его выдвижении предусмотрены специальные защелки-упоры. Защелка устанавливается вблизи центра тяжести блока таким образом, чтобы при выдвижении блока до упора была возможность осмотраего внутреннего объема и выявле­ ния неисправностеш^На задней стенке корпуса блока располагают штепсельные низкочастотные и высокочас­ тотные разъемы, гнезда ловителей и соединительные муфты, с помощью которых передается движение для управления механизмами настройки блока.

Сборку блока начинают с соединения основных дета­ лей шасси и его армирования, т. е. установки ручек для переноски, угольников, кронштейнов, шин заземления и т. п. Затем устанавливают штепсельные низкочастот­ ные и высокочастотные разъемы, муфты ловителей и муфты сцепления. Точное расположение этих узлов устанавливается по образцу корпуса, куда должен

241

вставляться блок, после чего их окончательно закреп­ ляют.

Следующим этапом сборки является установка ме­ ханизмов, ламповых панелей, переключателей диапазо­ нов, вариометров, счетчиков угла поворота и т. п. Произ­ водится тщательная регулировка соосности сопрягаемых осей механизмов, окончательное закрепление муфт сцепления и элементов механизмов. Те элементы, кото­ рые могут выйти из строя в процессе сборочных опера­ ций из-за неизбежных ударов и сотрясения шасси, ста­ вят в последнюю очередь (например, магнитоэлектриче­ ские приборы и т. п.). После окончательной механической регулировки и закрепления механизмов передатчика производится их штифтовка.

Перед электрическим монтажом необходимо тща­ тельно очистить шасси блока и установленные на нем элементы от опилок, стружек, остатков соскобленной краски.

При больших токах, имеющих место в передатчиках, сохранение минимального переходного сопротивления между соединяемыми токопроводящими элементами имеет первостепенное значение. Сопрягаемые участки поверхности должны плотно прилегать друг к другу без зазоров и загрязнений, ухудшающих электрический контакт.

В процессе сборки блоков не должна нарушаться по­ верхность токонесущих деталей (забоины, царапины

и т. д.). Следует избегать механических доделок в блоке,

врезультате которых могут образоваться заусенцы или грат, так как острые металлические включения, находя­

щиеся в поле высокой частоты, могут вызвать пробои

иионизацию воздуха.

ГЛ А В А В О С Ь М А Я

СБОРКА АППАРАТУРЫ СВЧ и ИНДИКАТОРОВ

8-1. АППАРАТУРА СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ

Устройства, работающие на сверхвысоких частотах (СВЧ), нашли широкое применение в разных отраслях науки и техники. К таким устройствам относятся радио­ релейные линии, радиолокационные станции (РЛС),

242

радиотелескопы, радионавигационные системы и многие другие. Однако основным представителем аппаратуры СВЧ можно считать РЛС, которыми оснащены все сов­ ременные самолеты и корабли, аэродромы, порты, стан­ ции слежения за космическими летающими аппаратами.

Рис. 8-1. Общий вид самолетной РЛС.

1 — антенна; 2 — блок СВЧ.

Конструкция РЛС зависит от ее назначения, напри­ мер самолетные РЛС компактны, имеют меньшую мас­ су, чем корабельные или наземные. На рис. 8-1 приво­ дится общий вид самолетной РЛС.

Обязательными требованиями к сборке аппаратуры СВЧ являются следующие:

1. Точное соблюдение требований сборочных черте­ жей и технологических инструкций.

2. Прочность механических соединений и монтажа.

3.Надежность заделки радиочастотных и высоко­ вольтных кабелей, заземлений экранированных кабелей

ипроводов.

4.Точность сборки сочленений волноводных систем.

5. Надежность изоляции в высоковольтных блоках и цепях аппаратуры, работающих при напряжениях от

243

одного до нескольких десятков киловольт и мощностях от нескольких ватт до десятков киловатт и больше.

Блок-схема простейшей РЛС представлена на рис. 8-2.

С и н х р о н и з а т о р предназначен для согласования работы ге­ нератора СВЧ, модулятора и индикаторного устройства. Сборка его аналогична сборке обычных усилительных устройств.

М о д у л я т о р представляет собой устройство, в котором со­ гласующие импульсы синхронизатора преобразуются в прямоугольные импульсы нужной длительности и мощности, являющиеся для генера­ тора СВЧ источником высоковольтного анодного напряжения.

Рис. 8-2. Блок-схема РЛС.

Б л о к СВЧ состоит из генератора СВЧ и приемного устройст­ ва. Генератор СВЧ создает мощные кратковременные посылки сверх­ высокой частоты, направляемые по волноводной системе в антенное устройство. Приемное устройство состоит из нескольких элементов, предназначенных для преобразования принятого отраженного сигна­ ла, усиления его и передачи на индикаторное устройство.

А н т е н н о е у с т р о й с т в о служит для излучения электро­ магнитной энергии сверхвысокой частоты в пространство и для при­ ема отраженного от объекта сигнала.

И н д и к а т о р н о е у с т р о й с т в о предназначено для наблю­ дения за объектами, облученными антенным устройством РЛС. Ос­ новным элементом индикаторного устройства является электронно­ лучевая трубка, на экране которой получают информацию о про­ сматриваемой местности или данные о местоположении того или ино­ го объекта.

8-2. МОДУЛЯТОР РЛС

Модулятором РЛС является мощный генератор пря­ моугольных импульсов. Обычно он представляет собой устройство, в одном из элементов которого накаплива­ ется энергия, а затем быстро в определенные и очень ко­ роткие промежутки времени отдается в нагрузку. В ин­ тервалах между импульсами энергия накапливается вновь за счет внешнего источника питания. Длитель-

244

ность импульса колеблется от одной десятой до несколь­ ких микросекунд, а мощность может доходить до не­ скольких мегаватт. Накопление энергии в модуляторе производится либо электростатическим, либо электро­ магнитным способом. В первом случае накопление энер­ гии происходит в конденсаторе, во втором— в магнит­ ном поле катушки, через которую проходит ток

Требование герметизировать аппаратуру, предназна­ ченную для работы в условиях разреженной атмосферы, накладывает ряд особенностей на процесс сборки. Когда применяют литые шасси, их следует вместе с кожухом до сборки проверить на герметичность. Дело в том, что в некоторых случаях герметизация нарушается из-за пор в литье, не видимых простым глазом. Поэтому литые шасси иногда пропитывают бакелитовым или другим лаком для того, чтобы предотвратить утечку воздуха или инертного газа через поры.

Между кожухом и шасси модулятора при сборке про­ кладывают резиновую прокладку, а все выводы из гер­ метизированного объема собирают на проходных изоля­ торах и разъемах, обеспечивающих герметизацию блока. На шасси модулятора собран подмодулятор, работаю­ щий при напряжениях до 15 кв, высоковольтные конден­ саторы, в которых происходит накопление энергии, раз­ рядные лампы, высоковольтные кенотроны, гасящий диод. Керамические ламповые панели собирают на спе­ циальных кронштейнах иЛи стойках. На шасси располо­ жены также трансформаторы накала и трансформаторы высоковольтного выпрямителя. Последние находятся в герметизированном, залитом маслом кожухе, на кото­ ром смонтирован механический привод, автоматически замыкающий накоротко высоковольтные конденсаторы фильтра при снятом кожухе. Этим обеспечивается тех­ ника безопасности оператора во время работы при сня­

что и осуществляется небольшим вентилятором с двига­ телем, расположенным внутри кожуха и питающимся от бортовой сети. Для увеличения площади соприкоснове­ ния с воздухом поверхность кожуха сделана волнистой, кроме того, для большей отдачи тепла стенки кожуха делают двойными, а теплый воздух прогоняется между ними.

245

Для электрического монтажа выбирают лакирован­ ные провода с оплеткой из стекловолокна, выдержива­ ющие высокую температуру и предназначенные для ра­ боты при высоком напряжении. На некоторые участки проводов, находящихся под напряжением 8—16 кв, на­ девают для лучшей изоляции фарфоровые или керами­ ческие бусы.

Основные этапы технологического процесса сборки лампового модулятора следующие.

1. Сборка отдельных блоков и узлов модулятора: герметизированных импульсных трансформаторов, мас­ ляного высоковольтного трансформатора с блокиров­ кой для замыкания высокого напряжения при снятии кожуха модулятора; силового трансформатора подмо­ дулятора; трехзвенной линии задержки и блокинг-транс- форматора, предназначенных для формирования им­ пульсов различной длительности; реле для дистанцион­ ного переключения длительности импульсов.

2. Сборка подмодулятора. На шасси устанавливают силовой трансформатор, блокинг-трансформатор, линию задержки и реле, ламповые панели на кронштейнах для лампы блокинг-генератора и двух диодов и, наконец, пе­ реходные колодки для подпайки схемы и мелкие детали: переменные резисторы, конденсаторы и колодки с посто­ янными резисторами. После сборки и монтажа блок под­ модулятора передают на общую сборку модулятора.

3. Общая сборка модулятора. На шасси модулятора собирают разъемы, фишки для контроля электрических цепей модулятора, реостат, электродвигатель с вентиля­ тором для обдува выходного импульсного трансформа­ тора, импульсный трансформатор и мелкие установоч­ ные детали. На верхней' части шасси устанавливают отсек для высоковольтных конденсаторов, конденсаторы, высоковольтный трансформатор, две ламповые панели для высоковольтных кенотронов, панель для разрядной лампы. Производят монтаж с установкой мелких мон­ тажных элементов в соответствии с технологической картой сборки. Затем устанавливают блок подмодулято­ ра, соединяют его с блоком модулятора, надевают ко­ жух с герметизирующей прокладкой, после чего модуля­ тор передают для испытаний.

Конструкция модулятора выполнена с расчетом на минимальную длину высоковольтных проводов. Некото­ рые провода применяют в экранирующей оплетке. Про­

246

вода, идущие рядом, связывают в жгуты и плотно за­ крепляют скобами. Все изоляционные материалы, при­ меняемые при механическом и электрическом монтаже, должны обладать высокими электроизоляционными качествами и теплостойкостью. Укладывать провода на­ до так, чтобы исключить возможность пробоя как между проводами, так и между проводами и другими элемен­ тами схемы или корпусом.

Перед тем как приступить к пайке соединительных проводов, их обязательно надо механически укрепить. В местах пайки не должно оставаться излишков и заост­ ренных наплывов олова, а также не должно быть пор и трещин. Поверхность пайки должна быть чистой и ров­ ной. После окончания сборки и монтажа все пайки должны быть подвергнуты наружному осмотру ОТК, а затем окрашены цветной нитрокраской. При этом не­ обходимо ' проверить правильность сборки, а затем и монтажа. Одновременно проверяют правильность пай­ ки деталей схемы и их целостность.

8-3. БЛОКИ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Блок СВЧ состоит из генератора СВЧ и приемного устройства. Для генерирования импульсов сверхвысоких частот в РЛС применяют магнетронные генераторы. В этих генераторах источником колебаний сверхвысоких частот служат многорезонаторные магнетроны с объем­ ными контурами.

Магнетрон представляет собой диод специальной конструкции, находящийся в сильном магнитном поле, перпендикулярном электри­ ческому полю, существующему между анодом и катодом магнетрона. Величина подводимого напряжения к магнетрону зависит от его мощности. Так, к магнетрону мощностью 100 кет на выходе и 260 кет

на входе подводят импульсное напряжение 15 ка; к магнетрону мощ­ ностью 1 000 кет на выходе и 2 500 кет на входе подводят импульс­ ное напряжение 30 кв.

Для генерирования сверхвысоких частот магнетрон должен быть помещен в сильное магнитное поле. Чтобы создать сильное магнит­ ное поле, направленное параллельно оси катода, применяют спе­ циальные постоянные магниты. Полюсы этих магнитов располагают так, чтобы между ними с возможно малым воздушным зазором поместился магнетрон. Чем меньше будет зазор, тем сильнее будет магнитное поле. На рис. 8-3 представлен магнетронный узел, со­ стоящий из постоянного магнита и магнетрона между его полюсами.

На рис. 8-4 показан блок СВЧ РЛС. Для того чтобы лучше было видно конструкцию блока, импульсный

трансформатор с укрепленным на нем магнетроном от­ кинут в сторону. В магнетроне предусмотрен фланец, с помощью которого он шестью болтами крепится к гер­ метизированному импульсному трансформатору. Справа на импульсном трансформаторе собран трансформатор накала магнетрона. На блоке видны постоянные магни­ ты, между полюсами которых установлен магнетрон.

Рис. 8-3. Две конструкции магнетронов.

а — магнетрон с отдельным магнитом; б — магнетрон со встроенными магнитами.

В шасси блока высокой частоты видно отверстие для высоковольтного разъема, соединяющего импульсный трансформатор с высоковольтным кабелем, идущим от модулятора. Высоковольтный выход магнетрона соеди­ нен дроссельными фланцами с волноводной системой блока. Приемная часть блока смонтирована на своем шасси и тщательно экранирована. Слева от импульсно­ го трансформатора установлен вентилятор с электриче­ ским двигателем.

Блоки СВЧ РЛС обычно выполнены весьма компакт­ но, все узлы расположены очень близко один к другому, что требует особой внимательности при сборке магне­ тронных генераторов, входящих в блок в виде отдельно­ го узла. Применение постоянных магнитов, изготовлен­ ных из специальных сплавов с высокой коэрцитивной

248

силой требует для сохранения их магнитных свойств за­ мыкания полюсов магнита специальным якорем, до их установки в блок генератора. При сборке этот якорь заменяют магнетроном. Якорь должен быть изготовлен из ферромагнитного материала. Наиболее часто для этой цели применяют пермендюр.

Рис. 8-4. Блок СВЧ РЛС.

их от соприкосновения с ферромагнетиками. Установле­ но, что даже однократное соприкосновение магнитов с ферромагнитными материалами снижает напряжен­ ность поля на 20—30 гс. Этого не должны забывать сбор­ щики, работающие с отверткой или другим инструмен­ том внутри блока. Поскольку магниты обладают очень большой притягивающей силой, инструмент нужно дер­ жать в руке достаточно крепко. В противном случае

йнструмент, даже находящийся на расстоянии несколь­ ких сантиметров от магнита, может притянуться к нему. Чтобы избежать касания магнита с ферромагнитным ин­ струментом, на магниты надевают защитные алюминие­ вые оболочки. Но и при наличии таких оболочек уста­ новку магнитов или других элементов блока надо вести очень осторожно. Совершенно недопустимо ударять чемлибо по магнитной установке, а тем более ронять магни­ ты на пол или на верстак. При установке магнетрона в генератор необходимо избегать механических повреж­ дений вводов магнетрона. Следует помнить, что толчок

f

1

Рис. 8-5. Блок СВЧ со снятой крышкой.

или встряхивание легко могут нарушить герметичность спая стекла с металлическим выводом магнетрона.

Особое внимание при сборке магнетронных генера­ торов должно быть обращено на сочленение выходного волноводного фланца магнетрона с остальным трактом, по которому энергия СВЧ направляется в антенную си­ стему. Сборка сочленения должна обеспечить отвод

250