Конструирование плоской антенны
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
еводящий медь из металлического состояния в ионное. Наибольшее распространение получили травильные растворы на основе хлорного железа (FeCl3), хлорной меди (CuCl2), персульфата аммония (Nh4)2S2O8. Выбор травильного раствора зависит от следующих факторов: типа применяемого резиста, так как резист может быть нестойким в данном растворе; скорости травления; величины фактора подтравливания, и решается применительно конкретным условиям производства.
Скорость травления для каждого травителя зависит от концентрации раствора, температуры и метода травления. Концентрация раствора должна быть оптимальной, так как при больших и меньших концентрациях скорость травления обычно уменьшается. С ростом температуры скорость травления возрастает, но максимальная температура не должна превышать 40-500С, так как при больших температурах наблюдается коррозия оборудования и большие испарения травителя. Из известных методов травления: погружения, наплескивания и разбрызгивания под давлением, последний дает наибольшую скорость травления, так как при разбрызгивании все время подается свежий раствор, продукты травления смываются с платы и удаляются. Боковое подтравливание при этом методе - минимальное.
Рассмотрим травление в растворе хлорного железа. Состав травильного раствора:
- железо хлорное - 375-410 г/л;
- кислота соляная - 50-100 г/л.
Достоинствами травителя FeCl3 являются: дешевизна, малая токсичность, высокая скорость травления. К недостаткам относится: невозможность применения для плат, покрытых сплавом олова - свинец, осаждения продуктов реакции на регенерации меди и очистки перед сбросом в канализацию.
Травильный раствор подогревается в фарфоровом стакане до температуры 35-400С и сливается в ванночку. Заготовка помещается в раствор рисунком вниз, при этом необходимо постоянно покачивать заготовку пинцетом. Травление ведется в течение 5..10 минут до полного вытравливания пробельных мест. По окончании травления плата тщательно промывается проточной водой. После чего ее необходимо осушить ватным тампоном и просушить на воздухе.
Завершающем этапом является удаление фоторезиста. Раствор состоит из:
- кислота щавелевая 150-200 г/л;
- соль поваренная (NaCl) 50-100 г/л.
В фарфоровом стакане раствор подогревается до температуры 70-800С и переливается в ванночку. Туда опускается заготовка на 3..5 минуты. Фоторезист удаляется поролоновой губкой или ватным тампоном и промывается теплой и холодной водой. После чего плату необходимо просушить.
Можно воспользоваться тонкопленочной или специальными технологиями, но они достаточно дорогостоящие /?/.
Облучатель выполнен по методике, изложенной в /23/. На латунной пластине при помощи электродрели сверлится отверстие для крепления активного вибратора, выполненного в виде проволоки требуемого диаметра - 3 мм. Размеры пластины определялись при настройке облучателя. В волноводе параллельно широкой стенке делается пропил для крепления и настройки вибраторной антенны. После настройки пропил запаивается. Пайка осуществляется припоем ПОС-60, флюса, электропаяльника мощностью 60 Вт. Конструкция облучателя представлена на рис. ?.2
Общий вид ФКР с облучателем представлен на рис. ?.3
Рис. ?.2 Общий вид облучателя
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Описание измерительной установки
Функциональная схема установки, используемой для измерения направленных характеристик антенны, приведена на рис. 4.1. Генератор СВЧ 1 подсоединяют к передающей антенне 2. Исследуемую антенну 3 устанавливают на поворотное устройство 6. К облучателю антенны подключают детекторную секцию 4, связанную с измерительным усилителем 5. Диаграмма направленности антенны измеряется в режиме приема путем поворота антенны в горизонтальной плоскости и регистрации показаний усилителя.
Рис. 4.1 Функциональная схема установки
Выработанный генератором СВЧ-сигнал поступает по волноводу к передающей антенне. В качестве передающей антенны используется рупорная антенна. В дальней зоне располагается исследуемый макет. Принятый им сигнал через детекторную секцию поступает в измерительный усилитель.
4.2 Исследование направленных свойств антенны
Опыты проводились с различными типами облучателей. В процессе проведения эксперимента выполнялась настройка облучателей: подстройкой винта одного и регулировкой глубины погружения пластины с вибратором в волновод другого добивались максимального возбуждения щелей и активного вибратора соответственно. Наилучшие результаты были получены при использовании облучателя в виде волноводно-вибраторной антенны (см. рис. 3.2). Диаграмма направленности ФКР с данным облучателем представлена на рис. 4.2.
При исследовании антенны со вторым облучателем, облучателем Катлера, характеристика оказалась несколько хуже, расширился основной лепесток (рис. 4.3).
Определение электрических характеристик
Результаты, полученные при экспериментальном исследовании макета, дали возможность оценить электрические параметры антенны, такие как коэффициент направленного действия, коэффициент усиления, КПД.
КНД оценим используя формулу /20/
КНД=,
где Dq - ширина ДН по уровню половинной мощности в плоскости XOZ декартовой системы координат (град.),
Dj - то же, но в плоскости YOZ.
Эксперимент показал, что ширина ДН при вертикальной поляризации
5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГ