автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Научные и технические аспекты разработки и производства высокочастотных соединителей

На правах рукописи

ИСАКОВ Алексей Владимирович

НАУЧНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ

Специальность 05.12.07 — Антенны, СВЧ устройства и их технологии

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2006

Работа выполнена на кафедре Высокочастотных средств радиосвязи и

Ведущая организация: ОАО «УПКБ «Деталь» (г. Каменск-Уральский)

Защита состоится «26» декабря 2006г. в /4 час на заседании диссертационного совета Д212.285.11 при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-УПИ».

Отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный гербовой печатью организации, просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, ученому секретарю диссертационного совета Д212.285.11 Важенину В.Г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральского государственного технического университета-УПИ».

Автореферат разослан «га» ноября 2006 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д212.285.1

телевидения ГОУ ВПО «Уральского государственного технического уни верситета—УПИ»

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Панченко Б.А.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

доцент Иванов В.Э.

- кандидат технических наук, Реньш Ю.А.

кандидат технических наук, доцент

Важенин В.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Одним из элементов, на которых реализуется радиоэлектронная и связная аппаратура, являются радиочастотные коаксиальные соединители. Совместно с коаксиальными кабелями они занимают монопольное положение в фидерных линиях передачи энергии малой и средней мощности в диапазоне частот до 20 ГГц.

К настоящему времени отечественная и зарубежная промышленность выпускает большое количество различных типов радиочастотных соединителей (РС) обеспечивающих потребности разработчиков и изготовителей различной радиоэлектронной аппаратуры. Но постоянное развитие СВЧ техники и расширение частотного диапазона применения коаксиальных линий (КЛ) до 40 ГГц и выше требует "создания конструкций соединителей с улучшенными электрическими характеристиками, увеличения рабочей частоты имеющихся конструкций, разработки миниатюрных и микроминиатюрных конструкций с различными вариантами сочленения, повышения эксплуатационных свойств и надежности РС. Поэтому перед разработчиками РС ставятся задачи создания новых конструкций соединителей и модернизации существующих для выполнения предъявляемых требований.

Для ускорения процесса разработки РС и повышения их качества, а также в связи с бурным развитием возможностей и повышением быстродействия современной вычислительной техники на первое место выходят задачи разработки и использования систем автоматизированного проектирования (САПР). Одной из наиболее актуальных задач при разработке САПР является создание точной математической модели канала передачи СВЧ мощности в РС на основе электродинамических подходов для проведения анализа и оптимизации конструкции соединителя. Так как ранее применявшиеся методы анализа электрических параметров соединителей основанные на статических и квазистатических подходах, особенно на частотах близких к критической частоте работы КЛ дают заметные ошибки.

Наиболее распространенными элементами канала передачи СВЧ мощности в РС, как и в других элементах КЛ, влияющих на электрические параметры являются ступенчатые неоднородности. Эти неоднородности представляют собой скачкообразное изменение диаметров наружного и внутреннего проводников в плоскости перпендикулярной оси симметрии КЛ. Задачам анализа и оптимизации неоднородностей в КЛ посвящены десятки работ отечественных и зарубежных авторов. Анализируя указанные материалы видно, что имеется необходимость в разработке достаточно точной инженерной методики и программного обеспечения, как для анализа простых однопозиционных скачков диаметров КЛ, так и учета их взаимного расположения и взаимодействия на основе электродинамических подходов.

Так как производство коаксиальных соединителей имеет массовый характер, то актуальным также является рассмотрение, анализ и обобщение информации по выпускаемым перспективным конструкциям РС, их параметрам, технологиям изготовления и вопросам организации серийного производства на отечественных предприятиях. .

Цель работы

Исследование, разработка электродинамического метода и решение задач анализа и оптимизации неоднородностей в коаксиальных радиочастотных соединителях и других элементах коаксиальных линий для улучшения электрических характеристик разрабатываемых и серийно выпускаемых изделий.

Методы исследования

Исследования основывались на методах математического моделирования, аналитическом аппарате электродинамики, численных методах расчета и анализа. Программирование и получение результатов расчетов производилось в среде «МаШСАЭ».

Научная новизна

- разработана методика электродинамического анализа ступенчатых неоднородностей КЛ передачи на основе решения задачи электромагнитного возбуждения волн в КЛ с применением функции Грина, учитывающая возбуждение и распространение волн основного и высших типов колебаний, позволяющая провести сквозное проектирование многоступенчатого коаксиального устройства в широкой полосе частот и широких пределах изменения геометрических размеров, осуществить расчет и оптимизацию конструкций РС по критерию достижения минимальных отражений в рабочем диапазоне частот;

- проведен электродинамический расчет и оптимизация конструкций герметичного коаксиально-полоскового перехода и полосового режекторного фильтра;

- разработан алгоритм оптимального синтеза конструкции РС по критерию достижения минимального значения коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) в заданном диапазоне частот на основе математического моделирования на ПЭВМ;

- проведено исследование технического уровня серийного производства радиочастотных соединителей на отечественных предприятиях и анализ информации по выпускаемым типоконструкциям радиочастотных соединителей в России и за рубежом для определения направлений совершенствования отечественного серийного производства.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Методика электродинамического анализа электрических характеристик ступенчатых неоднородностей коаксиальной линии путем решения задачи возбуждения основного и высших типов волн в месте скачка диаметров наружного и внутреннего проводников с использованием функции Грина.

2. Результаты электродинамического моделирования основных типов ступенчатых неоднородностей коаксиальных соединителей в широкой полосе частот. ,

3. Алгоритм оптимального синтеза конструкции коаксиального канала радиочастотных соединителей на ПЭВМ по критерию минимального КСВН в рабочей полосе частот.

Практическая ценность работы н внедрение ее результатов

Разработана инженерная методика электродинамического расчета ступенчатых неоднородностей коаксиальных линий передачи, позволяющая производить моделирование и оптимизацию конструкций радиочастотных соединителей для достижения минимального значения КСВН в рабочем диапазоне частот.

Проведен электродинамический анализ конструкций серийно выпускаемых соединителей и выданы рекомендации по их изменению для улучшения электрических характеристик и повышения рабочего диапазона частот.

Разработанное в ходе работы программное обеспечение позволяет сократить время разработки новых конструкций, повысить точность расчета коаксиального канала и улучшить электрические характеристики PC.

Полученные результаты исследований и разработанное программное обеспечение используются на ФГУП «ПО «Октябрь» и ОАО «Завод «Исеть» для разработки и модернизации радиочастотных коаксиальных соединителей, а также других коаксиальных СВЧ устройств. Имеются соответствующие акты внедрения.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на конференциях: II международной научно-технической конференции РУО АИН РФ (г. Екатеринбург, 2000 г.), II научно-технической конференции молодых специалистов НПОА (г. Екатеринбург, 2004 г.), международной научной конференции ИРЭМВ-2005 (г.Таганрог, 2005г.), международной конференции «Связь-Пром 2006» (г. Екатеринбург, 2006 г.), III научно-технической конференции молодых специалистов НПОА (г. Екатеринбург, 2006 г.)

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных работах, в том числе одна статья* в рецензируемом издании, рекомендуемом ВАК РФ.

Структура н объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и восьми приложений. Работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 55 рисунков и 9 приложений. Список использованных источников содержит 88 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель исследований, научная новизна и практическая ценность результатов, полученных в ходе выполнения работы. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведена классификация радиочастотных соединителей: по конструктивному исполнению, способу сочленения ответных частей, по электрическим характеристикам и степени защиты от условий окружающей среды. Для рассмотрения основного назначения изделий приведены требования к их электрическим характеристикам.

В настоящий момент в мире существует более сотни фирм занимающихся разработкой и производством радиочастотных коаксиальных соединителей, среди которых не более десяти на которые приходится до 70% от общего мирового рынка. В диссертации приведены данные о 62 основных зарубежных производителях радиочастотных соединителей это 43 компании представляющие США, 5 - Германию, 4 - Великобританию, по - 2 Японию, Тайвань и Корею, по - 1 Францию, Швейцарию, Австрию и Италию. Соединители, выпускаемые ведущими зарубежными фирмами, имеют широкий спектр номенклатуры, высокие технические характеристики, качественное исполнение и красивый вид. Эти фирмы вкладывают большие средства в разработку новых соединителей, улучшение характеристик и качества серийно-выпускаемых изделий. Наиболее популярными соединителями, выпускаемыми за рубежом, являются соединители следующих типов: SMA, N, BNC, 7/16, SSMA, TNC, UHF, SMB. Эти типы присутствуют в каталогах почти всех фирм производителей. Помимо стандартных типов большинство фирм выпускают соединители специальных конструкций, выполняют разработку и поставку конструкций по заказу потребителя, выпускают оптические и комбинированные (с низкочастотными, радиочастотными и оптическими контактами) соединители, триаксиальные и соединители с двумя центральными контактами. Представленные компании помимо соединителей выпускают

коаксиальные кабели, кабельные сборки с установленными радиочастотными соединителями, инструменты для монтажа соединителей в изделиях и на кабель.

Основным серийным производителем РС в России и разработчиком стандарта на присоединительные размеры является предприятие ФГУП «ПО «Октябрь» (город Каменск-Уральский). Предприятие серийно выпускает более 300 типоконструкций соединителей под все наиболее популярные типы коаксиальных кабелей. Кроме кабельных соединителей предприятием выпускаются приборные герметичные и негерметичные соединители,, коаксиальные и коаксиально-полосковые переходы.

На рисунке 1 приведены данные по динамике серийного выпуска отечественных соединителей за 2000-2004. Как видно из графика за исключением

2002 года наблюдается стабильный рост объема производства РС. При этом объем выпуска за 5 лет увеличился на 180 %.

Такой рост можно объяснить подъемом производства в государстве после значительного спада в экономике в 90-е годы двадцатого века, и все же сегодняшний объем выпуска соединителей не превышает 10 % от максимального выпуска РС в 80-е годы.

Для оценки перспективности различных типов соединителей на •рисунке 2 представлено пропорциональное количество РС по 6 наиболее востребованным техническим условиям.

Как видно из рисунка 90 % общего объема выпускаемых соединителей приходится на 6 технических условий. При этом самыми массовыми -являются соединители выпускаемые по ВР0.364.049 ТУ доля которых в Рис. 2. Соотношение РС выпускаемых по

разным техническим условиям в общем объеме выпуска

Динамика объема выпуска радиочастотных соединителей к 3 лет

2000 20001 2002 2003 2004

Рис. 1. Сравнительный объем выпуска РС за 2000-2004 годы

Соотношение соединителей разных присоединительных рядов в общем объеме выпуска за 2000-2004 года

BP0.364.0Q7 ТУ 19%

ВР0.364.008 Г 11%

ВР0.364.015 ТУ 16%

ВР0.364.049 ТУ 30%

ВР0.364.039 ТУ 6%

ВРО.364.018 ТУ 8%

/

общем объеме составляет - 30 %. Указанные соединители являются аналогом соединителей типа БМА доля которых в общем объеме всех РС составляет — 40 % и, 65 % в объеме продаж миниатюрных соединителей. Второе место по объему выпуска занимают соединители по ВР0.364.007 ТУ это одна из первых разработок РС, которые имеют стабильный объем спроса и применяются в основном в изделиях специального назначения.

Поведенный в работе анализ номенклатуры радиочастотных соединителей в России и за рубежом выпускаемой в настоящее время, а также современный уровень развития радиотехники можно сделать следующие выводы:

- объемы спроса на радиочастотные соединители постоянно увеличиваются, что говорит о необходимости в их специализированном серийном и массовом производстве;

- наиболее динамично развивается рынок хорошо зарекомендовавших себя присоединительных рядов, особенно имеющих возможность непосредственной стыковки с измерительной аппаратурой;

- основными областями гражданского применения РС в настоящее время являются: сотовая связь, радиосвязь, спутниковое и кабельное телевидение, мультимедийная электроника и бытовая радиоэлектронная аппаратура для которых ведутся разработки новых типоконструкций соединителей за рубежом;

- для поддержания роста производства отечественных РС и обеспечения их конкурентоспособности с иностранными производителями при вступлении в ВТО необходима разработка и организация серийного производства: соединителей для сотовой связи под новые типоконструкции отечественных и импортных коаксиальных кабелей, миниатюрных и микроминиатюрных соединителей для установки на печатную плату и для межплатного соединения, соединителей с верхней рабочей частотой до 40 ГГц и выше, соединителей с международными присоединительными рядами в соответствии со стандартами МЭК, конструкций соединителей обеспечивающих быстрый монтаж на кабеле и варианты сочлений с помощью механизма «пуш-пул» («тяни-толкай»);

- для экспорта соединителей отечественного производства, а также в связи с ростом применения разработчиками радиоэлектронной аппаратуры измерительной техники иностранного производства актуальным сегодня является вопрос создания переходов между отечественными и иностранными присоединительными рядами, модернизации близких к международным рядам отечественных соединителей путем выпуска дополнительной номенклатуры с минимальными доработками существующих конструкций;

- уровень качества и надежности РС выходит на первый план при выборе производителя, так как существенно влияет на надежность радиоаппаратуры, особенно ремонт которой труднодоступен или ее отказ приводит к существенным последствиям;

- одним из направлений деятельности отечественных предприятий занимающихся разработкой и производством РС может стать изготовление кабельных сборок, инструмента для обеспечения удобства и быстроты монтажа

соединителей как в изделиях так и на кабели что, безусловно, привлечет новых потребителей и повысит интерес к новым и уже выпускаемым изделиям.

Во второй главе рассмотрены основные типы неоднородностей в коаксиальных линиях передачи, приведен обзор публикаций отечественных и зарубежных авторов по расчету, анализу и синтезу ступенчатых неоднородностей КЛ.

Третья глава посвящена решению задачи определения электрических характеристик ступенчатых неоднородностей в коаксиальной линии.

Рассмотрим сечение КЛ в месте скачка диаметров наружного и внутреннего проводников. Как показано на рисунке 3 в месте скачка диаметров (а и Ь) образуется кольцевая щель с диаметрами/и

Ь

Рис. 3. Сечение скачка диаметров КЛ Распределение электрического поля в отверстии связи: Ё =—-а =Е(г)-а ^

г г г

где д - единичный вектор г

т - нормировочный множитель Электрическому полю (1) соответствует радиальный ток

I =пхЕ —а ха Е(г) = а Е{г)

г г г г у Ф

Нормировочный множитель выбираем, как 1 и магнитный ток в

/

отверстии связи равен:

Т - 1 1 Г -

1 - а --—= / а

ф л г 9 ф

1п — /

1/ф (г)Ыг = 1 /

Определим полную проводимость кольцевых отверстий как:

у^-иНг^^г^^иг^&аз^ь + зр о)

здесь интегрирование ведется по плоскости отверстия

271 с1

/...с/у = | ¡...гс!гс1 ф , .V О /

где Г22 (? ') - тензорная функция Грина коаксиальной области. Таким образом, кольцевое отверстие характеризуется эквивалентной параллельной проводимостью -У (рис. 4.).

Уп1

У Уог

О........- А

Рисунок 4 - Эквивалентная схема ступенчатой неоднородности КЛ На рисунке У01, Уог - характеристические проводимости подключаемых

линий.

Выражение (3) для азимутального тока можно переписать: .м'

С учетом нулевой вариации тока компонента Г22;<р<р тензорной функции Грина равна:

_ 1 ,2_1 11 , „

1 22.ФФ---:-К ----7800\гУ2 ) +

■п 1п Ь . (4>

./соц. п _ 1 А0„

где

г0(К„г)=«/0(х0„ • №0(х0п)-М0(х0п • ЛЮ> о о

корни уравнения: (5)

и о

д - норма собственной функции: Ол

Ап- =2и

(я»„У

Л2к)

Л2 -х(

к - коэффициент фазы: к — СО • д/ва ' —

.271 А, '

к" - собственное волновое число:

1П _ Х0п оп — 7

¿7

Характеристические функции Грина g00(z,z'), ^"0п(_,х')зависят от вида области в продольном направлении. Уравнение (5) для определения корней является трансцендентным, и корни могут быть найдены из выражения:

'Пп •Л'П»

(6)

...... по '

Рассмотрим электрические характеристики однопозиционных переходов. В этом случае скачок происходит в одном поперечном сечении линии (рис. 5.). В соответствии с обозначением (рис. 1.) отверстие связи имеет размеры: /=6у, с1=а2; в'/, е'2 - относительные диэлектрические проницаемости заполнения соответственно слева и справа от скачка.

Рис. 5. Однопозиционный скачок диаметров КЛ

Характеристические части функции Грина равны:

¿00 »¿Он <21''л V Ол л:

•/V""" у®

При определении проводимости скачка согласно (4) необходимо учесть:

Ь А

1 ' их VII ' и\ И I .

Ъ\ - \

В1

а о,

Ч Ч

г

А ^

Л1) -Ч)/»

Проводимость высших типов волн кольца слева от скачка равна:

Г \2

2-71

/. я? \ ъ\ ;

• I

И = 1

/,2.о2г (1)«2_ (1).

^я^Оя , >х0п) О,

(Х0п У 'А-Оя

( „(О

'0я

Л у

,(8)

где д:^)-является л-корнем уравнения: 0 п

Справа от скачка возбуждаются волны основного и высших типов колебаний.

Проводимость справа имеет вид:

Ио

00 х £

2-тс

tn-^ ъг

2 •7t

¿л

J

l(*S?)-Affi "'"-Аа /г v(2) л2

'Ол

J

-1

где '^(2)- является я-корнем уравнения: О п

В двухпозиционных переходах скачки поперечного сечения происходят в двух сечениях, разнесенных на расстояние «с» (рис. б.)

Рис. 6. Двухпозиционный скачок диаметров KJI

В соответствии с рисунком 1 отверстия связи равны: dl - min (dl, a), d2 = min (a, a.2),

fl = max (bl, b), f2 = max (b, b2).

В выражении для проводимостей входят корни трех уравнений:

Л (*0„ f > (»0. > - "о (*0„ |) • (»0.) - 0. f1-)- Af„(xfi)- w f >ЛЮ =

Так как на отверстиях связи:

г 1 1

г •

л 1 1

/2(Г) = -

/2

Входная проводимость такой неоднородности равна:

р„=у ?„=?„+?„,(Ю)

гдеУп,У22 - проводимости скачков поперечного сечения, рассмотренного выше, ^12>^21" взаимные проводимости отверстий связи.

г

2 71 .

Сп

4 /J

• X

/1=1

0*0/1Т1'^1])-^(х0п Т^'ХОп))2

Л&Л4

'•0/1 III » ,

г

2п

-1

Ъ

\

А)

X I /1=1

-О/» .

-1 -кс

кЬ

-1

1п-

Д £„4 "='

Л /а

А

¿2 6

-1-Ас

(П)

(12)

(13)

А О

Си — Ь

2тс

X Г

я»1

И'-

1-*с

(14)

йг)-1

Полученные выражения для проводимостей как однопозиционных, так и двухпозиционных переходов учитывают как основной тип колебаний, так и колебания волн высших типов, возбуждаемых ступенькой на внешнем «.или внутреннем проводнике. В формулы в явном виде входят' значения диэлектрической проницаемости, что позволяет учесть влияние на распространение волн диэлектрическое заполнение КЛ.

В четвертой главе рассматриваются результаты программирования и расчета ступенчатых неоднородностей КЛ и элементов РС построенных на их основе.

Анализ выпускаемых конструкций РС показывает, что в подавляющем большинстве случаев коаксиальный канал соединителя состоит из отрезков КЛ, отличающихся диаметрами внутреннего и/или внешнего проводников и диэлектрическим заполнением. Наиболее часто встречающимися неоднородностями являются ступенчатые изменения диаметров (рис. 7.)

В качестве практической реализации разработанного метода анализа в четвертой главе диссертации приведены математические выражения и примеры расчета электрических характеристик (емкости, КСВН) наиболее часто встречающихся в РС однопозиционных и двухпозиционных ступенчатых переходов: скачка диаметров внутреннего и наружного проводника, соединения двух КЛ с одинаковым значением волнового сопротивления и разными

диаметрами проводников, недостыковки по внутреннему проводнику, диэлектрической опорной шайбы, компенсационного перехода. Для оценки точности и правильности полученных выражений в работе проведено сравнение полученных результатов с данными других авторов. Проведена оценка зависимости результата расчетов от числа учитываемых собственных функций и точности определения корней уравнения (5) от соотношения диаметров проводников коаксиальной линии в месте скачка и степени приближения, для сокращения лишних расчетов в вычислениях без потери точности.

I Плоскость стыковки

1-переход соединитель-кабель, 2-ступенька (скачок) на внутреннем проводнике, 3-недостыковка по внутреннему проводнику, 4-диэлектрическая шайба с проточкой, 5-компенсационный переход, 6-скачок наружного проводника

На основе решения задачи анализа последовательного соединения отрезков КЛ с разными сечениями соединяемых проводников приводятся результаты оптимизации конструкции герметичного коаксиально-полоскового перехода (КПП) (рис. 8.) для получения минимального КСВН в рабочей полосе частот.

На рисунках 9 и 10 показаны графики КСВН перехода до и после компенсации.

участи индуктийнай

Рис. 8. Конструкция коаксиального канала герметичного КПП

с"2.3 мм

Тртбпи "п\ 14

/

- 1 33 / с«2 мм

2 4 6 * 10 13 14 1< II

4 ГТц

Рис. 9. КСВН КПП до компенсации С1=С2=0

Помимо расчета соединителей разработанная методика позволяет провести анализ и синтез любого коаксиального устройства из последовательно соединенных отрезков КЛ как, например; фильтры, согласующие переходы, трансформаторы сопротивлений и другие устройства.

с2-0 <й-г „мм 3 мм (дякк ч

'' / / / / ' / •О ✓ <1 -07 м N \ \ V 4

■ / / / / / / / е 1-0 4 м« ч

с1-0.8 мы X' /

} 4 < 110 I] к и £ ^ ||

Рис. 10. КСВН оптимизированного КПП при с¡-0.35 мм, разных значениях с1 и длине стеклоизолятора 2.3 мм

В качестве примера в работе приведен пример оптимизации длины ступенек коаксиального режекторного трехзаенного фильтра (рис. 11.) для подавления сигнала гетеродина и выделения промежуточной частоты. На рисунке 12 приведен результат расчета АЧХ фильтра без компенсации и с компенсацией емкости ступенчатых переходов.

Рис. 11. Коаксиальный режекторный фильтр

В результате уменьшения длины ступенек 11 и /? фильтра (компенсации емкости скачка проводников) производится смещение АЧХ в сторону необходимой полосы режекции от 10 до 11 ГГц.

V

\\ __-кок пеисмр оваяяь К филь п>

\ |

фяль омпеис ации ~ К 1

ч.Ч 1 ..■

13 С ГГц

Рис. 12. АЧХ режекторного фильтра

На основании проведенных исследований конструктивных элементов, анализа и оптимизации конструкций, серийно выпускаемых соединителей можно предложить следующий алгоритм синтеза РС по критерию минимального КСВН в заданном диапазоне частот с использованием разработанного метода и ПО.

1) Анализ технического задания по возможной реализации устанавливаемых требований на основе имеющихся конструктивных решений.

2) Построение первого варианта конструкции коаксиального канала исходя из требований к:

присоединительному (стыковочному ) ряду; -- механической и электрической прочности конструкции;

- минимизации габаритов и веса соединителя;

- максимальному заимствованию деталей из серийно выпускаемых соединителей.

3) Разбиение (декомпозиция) конструкции канала на элементарные одно и двухпозиционные неоднородности.

4) Предварительный расчет и оценка элементарных неоднородностей.

5) Электродинамическое моделирование и оптимизация размеров неоднородностей с учетом реальной реализуемости конструктивного элемента в производстве.

6) Построение второго уточненного варианта конструкции коаксиального

канала.

7) Последовательный (пошаговый) анализ конструкции от первого до последнего элемента для учета и оптимизации взаимного расположения конструктивных неоднородностей.

8) Сравнение результатов моделирования с установленными требованиями и принятие решения о соответствии модели установленным требованиям.

9) При несоответствии модели выдача рекомендаций по изменению конструкции соединителя для уменьшения КСВН, построение новой доработанной модели.

10) При соответствии модели установленным требованиям разработка конструкторской документации, изготовление опытных образцов и проведение измерений значения КСВН разработанной конструкции.

Разработанный алгоритм можно применить при проведении разработки новых соединителей, а также использовать для разработки специализированной системы автоматизированного проектирования РС.

В пятой главе диссертации для определения практической реализуемости для серийного производства электродинамического моделирования соединителей рассмотрены технология, материалы и основные виды оборудования, применяемые в нашей стране при выпуске радиочастотных соединителей. Представленная в данной главе информация на сегодняшний момент наиболее полно отражает основные аспекты технологии и организации серийного производства РС на отечественном предприятии. На основании проведенного исследования выданы рекомендации по совершенствованию серийного производства.

В приложениях приведены перечень основных зарубежных производителей радиочастотных соединителей, тексты отлаженных программ по расчету основных типов однопозиционных и двухпозиционных ступенчатых переходов КЛ встречающихся в радиочастотных соединителях, программы оптимизации коаксиально-полоскового перехода и режекторного фильтра, акты внедрения результатов исследования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Перечислим основные результаты и выводы, полученные в процессе выполнения диссертации:

1. Проведена систематизация информации по радиочастотным коаксиальным соединителям, приведена их классификация по различным признакам, обобщены и определены современные требования к электрическим параметрам соединителей, сделан обзор основных типов серийно выпускаемых РС в России и за рубежом. Определены тенденции развития и области перспективного применения соединителей в радиоэлектронной аппаратуре.

2. Разработан метод электродинамического анализа ступенчатых неоднородностей в КЛ путем решения задачи возбуждения волн основного и высших типов в области ступенчатой неоднородности. Для решения задачи использовалась тензорная функция Грина, позволяющая реализовать простой и быстросходящийся алгоритм расчета эквивалентных параметров неоднородности. Используя разложение Фурье по координатам поперечного сечения с выделением характеристической части и интегрирования по плоскости отверстия связи в месте неоднородности, получены простые и удобные для инженерных расчетов выражения.

3. Разработано программное обеспечение и проведен анализ основных типов однопозиционных (скачков диаметров наружного и/или внутреннего проводников) и двухпозиционных (недостыковки по внутреннему проводнику, диэлектрической опорной шайбы и компенсирующего перехода соединения двух КЛ) ступенчатых переходов для радиочастотных соединителей.

4. Получены численные результаты расчета в виде графических зависимостей эквивалентной емкости и КСВН от частоты основных типов ступенчатых неоднородностей в коаксиальной линии. При анализе проведено сравнение полученных результатов с расчетными и экспериментальными данными других авторов.

5. Проведена оценка влияния на точность результатов вычислений погрешности при определении корней уравнения комбинаций функций Бесселя и Неймана и реализован алгоритм изменения степени приближения в расчетах в зависимости от заданной точности расчета и соотношения диаметров проводников КЛ. Проанализировано влияние на точность получаемых результатов числа учитываемых в расчетах собственных функций.

6. Проведено численное моделирование конструкции герметичного коаксиально-полоскового перехода и оптимизация его конструкции с целью снижения КСВН в рабочем диапазоне частот. Получены графические результаты зависимости КСВН существующей и оптимизированной конструкции соединителя. Выданы предложения по изменению конструкции перехода на основании проведенной оптимизации.

7. Предложен алгоритм оптимального синтеза конструкций радиочастотных соединителей по критерию минимального значения КСВН в

рабочей полосе частот с использованием предложенного метода электродинамического анализа и разработанного программного обеспечения.

8. Проведена оптимизация геометрических размеров полосового коаксиального режекторного фильтра для достижения максимального затухания на заданной частоте.

9. Разработанная электродинамическая модель позволяет проводить анализ и оптимизацию PC при разных размерах неоднородностей и разном диэлектрическом заполнении. Метод сочетает в себе простоту программной реализации в универсальном математическом пакете MathCAD и высокую точность анализа.

10. Проведено обобщение и анализ технологических аспектов серийного и массового производства соединителей для определения направлений совершенствования. Рассмотрены вопросы: технологии, изготовления герметичных и негерметичных соединителей, контроля качества и испытаний соединителей. Приведенная информация о серийном производстве PC является наиболее полной из материалов представленных в других источниках.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ

РАБОТЫ

1. Панченко Б.А. Особенности производства радиочастотных коаксиальных соединителей в урало-сибирском регионе / Б.А. Панченко, A.B. Исаков // На передовых рубежах науки и инженерного творчества: труды II международной НТК РУО АИН РФ. Екатеринбург: изд. УГТУ, 2000. С. 152 - 153.

2. Исаков A.B. Электрические характеристики переходов в коаксиальных линиях ./ A.B. Исаков // Ракетно-космическая техника: научно-технический сборник. Cep.XI. Системы управления ракетных комплексов. Вып.1: в 2-х частях. Часть II. Екатеринбург, 2004. С. 35 -41.

3. Исаков A.B. Компенсация неоднородностей в радиочастотных коаксиальных соединителях /, A.B. Исаков, А.И. Фистин, Б.А. Панченко // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: материалы Международной научной конференции. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. С. 53 - 55.

4. Исаков A.B. Электродинамическое моделирование коаксиальных соединителей / A.B. Исаков, А.И. Фистин, Б.А. Панченко // Связьпром 2006: научные труды международной научно-практической конференции, Екатеринбург. 2006. С. 373-375.

5. Исаков A.B. Особенности серийного производства коаксиальных соединителей / A.B. Исаков, А.И. Фистин // Связьпром 2006: научные труды международной научно-практической конференции. Екатеринбург, 2006. С. 371 -373.

6. Исаков A.B. Электродинамический расчет диэлектрической опорной шайбы в коаксиальной линии / A.B. Исаков // Ракетно-космическая техника:

научно-технический сборник. Cep.XI. Системы управления ракетных комплексов. Вып.1: в 3-х частях. Часть III. Екатеринбург, 2006. С. 100 — 107.

7.* Панченко Б.А. Электродинамическая модель коаксиального соединителя / Б.А. Панченко, A.B. Исаков // Вестник ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. №11(82). 2006.С. 168-171.

Исаков Алексей Владимирович

Научные и технические аспекты разработки и производства высокочастотных соединителей

Автореферат

Подписано в печать 21.11.2006 Формат 60x84/16

Уч. изд. л. 1.0 Тираж 100 экз. Заказ №674

Отпечатано в типографии ФГУП «ПО «Октябрь» 623400, Каменск-Уральский, ул. Рябова, 8

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 КЛАССИФИКАЦИЯ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ВЫПУСКАЕМЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ.

1.1 Классификация.

1.2 Основные параметры.

1.3 Обзор современных конструкции соединителей выпускаемых за рубежом и в России.

ГЛАВА 2 ТИПЫ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ КОАКСИАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЕТА.

2Л Основные типы неоднородностей коаксиальных линий передачи.

2.2 Обзор методов расчета ступенчатых неоднородностей КЛ.

2.2.1 Скачки диаметров проводников КЛ расположенные в одной плоскости.

2.2.2 Скачки диаметров проводников К Л расположенные в двух плоскостях.

ГЛАВА 3 ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА СТУПЕНЧАТЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ КОАКСИАЛЬНОЙ ЛИНИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИИ ГРИНА.

3.1 Задание сторонних токов в кольцевых отверстиях поперечного сечения К Л.

3.2 Эквивалентные параметры кольцевых отверстий.

3.3 Определение функции Грина коаксиальной области.

3.4 Электрические характеристики однопозиционных переходов.

3.5 Электрические характеристики двухпозиционных переходов.

ГЛАВА 4 ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

РАДИОЧАСТОТНЫХ КОАКСИАЛЬНЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ И СТУПЕНЧАТЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ КОАКСИАЛЬНЫХ ЛИНИЙ.

4.1 Расчет однопозиционных переходов.

4.1.1 Скачок диаметра внутреннего проводника.

4.1.2 Скачок диаметра наружного проводника.

4.1.3 Соединение двух KJI со скачком диаметров проводников в одном направлении.

4.2 Расчет двухпозиционных переходов.

4.2.1 Недостыковка по внутреннему проводнику.

4.2.2 Диэлектрическая опорная шайба.

4.2.3 Компенсирующий переход соединения двух KJI.

4.3 Электродинамический анализ и оптимизация коаксиального канала герметичного коаксиально-полоскового перехода СРГ-50-751ФВ.

4.4 Оптимальный синтез радиочастотных соединителей.

4.4 Оптимизация размеров ступенчатого коаксиального режекторного фильтра.

ГЛАВА 5 ОСОБЕННОСТИ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА РАДИОЧАСТОТНЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.

5.1 Основные детали и элементы конструкции соединителей.

5.2 Последовательность технологических процессов при производстве соединителей.

5.3 Основные технологические процессы.

5.3.1 Механическая обработка деталей.

5.3.2 Изготовление изоляторов и других неметаллических деталей.

5.3.3 Виды и технология нанесения защитных покрытий.

5.3.4 Изготовление герметичных соединителей.

5.4 Контроль качества и испытания соединителей в процессе разработки и производства.

5.4.1 Организация и виды контроля при производстве соединителей.

5.4.2 Измерение коэффициента стоячей волны по напряжению.

Актуальность исследования

Одним из элементов, на которых реализуется радиоэлектронная и связная аппаратура, являются радиочастотные коаксиальные соединители. Совместно с коаксиальными кабелями они занимают монопольное положение в фидерных линиях передачи энергии малой и средней мощности в диапазоне частот до 20 ГГц, а также за последнее время ведущими иностранными фирмами разработаны конструкции соединителей работающих в диапазонах частот до 34 ГГц и даже до110 ГГц [1].

Интенсивное развитие информатики, сотовой связи, кабельного и спутникового телевидения повысило интерес к коаксиальным линиям (KJI) передачи и элементам тракта на их основе. Дополнительным стимулом послужили успехи в производстве новых СВЧ диэлектриков с малыми потерями и современные технологии изготовления коаксиальных устройств. По сравнению с волноводными линиями передачи KJI обладают существенными преимуществами: высокая граничная частота одномодового режима передачи СВЧ мощности, высокие экранирующие свойства и невосприимчивость к внешним электромагнитным воздействиям, передача СВЧ сигнала без дисперсии, высокая технологичность, малые размеры и масса, достаточная гибкость и другие.

К настоящему времени отечественная и зарубежная промышленность выпускает большое количество различных типов радиочастотных соединителей (PC) обеспечивающих потребности разработчиков и изготовителей различной радиоэлектронной аппаратуры. Но постоянное развитие СВЧ техники и расширение частотного диапазона применения KJI требует создания конструкций с улучшенными электрическими характеристиками, увеличения рабочей частоты, разработки миниатюрных и микроминиатюрных конструкций с различными вариантами сочленения, повышения эксплуатационных свойств и надежности PC. По этому перед разработчиками PC ставятся задачи создания новых конструкций соединителей и модернизации существующих для выполнения предъявляемых требований.

Для ускорения процесса разработки конкретных типоконструкций PC и повышения их качества, а также в связи с бурным развитием возможностей и повышением быстродействия современной вычислительной техники на первое место выходят задачи разработки и использования систем автоматизированного проектирования PC. Одной из самых главных задач является создание точной математической модели канала передачи СВЧ мощности в PC на основе электродинамических подходов для проведения анализа и оптимизации конструкции соединителя. Ранее применявшиеся методы анализа электрических параметров соединителей [2,3] основанные на статических и квазистатических подходах, особенно на частотах близких к критической частоте работы KJI дают заметные ошибки.

Наиболее распространенными элементами канала передачи СВЧ мощности в PC, как и в других элементах KJI, влияющих на электрические параметры являются ступенчатые неоднородности. Эти неоднородности представляют собой скачкообразное изменение диаметров наружного и внутреннего проводников в плоскости перпендикулярной оси симметрии KJI. Задачам анализа и оптимизации неоднородностей в KJI посвящены десятки работ отечественных и зарубежных авторов [4-56]. Анализируя указанные материалы видно, что имеется необходимость в разработке достаточно точной инженерной методики и программного обеспечения, как для анализа простых однопозиционных скачков диаметров КЛ, так и учета их взаимного I расположения и взаимодействия на основе электродинамических подходов.

Так как производство коаксиальных соединителей имеет массовый характер, то актуальным также является рассмотрение, анализ и обобщение информации по выпускаемым перспективным конструкциям PC, их параметрам, технологиям изготовления и основным проблемам при организации серийного производства на отечественных предприятиях.

Цель работы

Исследование, разработка электродинамического метода и решение задач анализа и оптимизации неоднородностей в коаксиальных радиочастотных соединителях и других элементах коаксиальных линий для улучшения электрических характеристик разрабатываемых и серийно выпускаемых изделий

Задачи исследования

- разработка методики электродинамического расчета ступенчатых неоднородностей KJI передачи на основе решения задачи электромагнитного возбуждения волн в KJI с применением функции Грина;

- создание пакета программ для проведения анализа ступенчатых неоднородностей KJI в широких пределах изменения геометрических размеров в заданной области частот;

- проведение расчетов основных типов ступенчатых неоднородностей PC, сравнение полученных данных с ранее полученными расчетными и экспериментальными результатами;

- проведение электродинамического расчета и оптимизации по критерию минимального значения коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) в заданном диапазоне частот серийно выпускаемых PC, выдача рекомендаций по изменению конструкции соединителей;

- разработка алгоритма оптимального синтеза конструкции PC по критерию достижения минимального значения КСВН в заданном диапазоне частот;

-исследование мирового рынка выпускаемых типов PC, технических вопросов серийного производства и разработки PC на отечественных предприятиях.

Методы исследования

Исследования основывались на методах математического моделирования, аналитическом аппарате электродинамики, численных методах расчета и анализа. Программирование и получение результатов расчетов производилось в среде «MathCAD».

Научная новизна

- создана методика электродинамического расчета ступенчатых неоднородностей KJI передачи на основе решения задачи электромагнитного возбуждения волн в KJI с применением функции Грина, учитывающая возбуждение и распространение волн основного и высших типов колебаний, позволяющая провести сквозное проектирование многоступенчатого коаксиального устройства в широкой полосе частот и широких пределах изменения геометрических размеров;

-разработано программное обеспечение для определения оптимальных геометрические размеров основных типов неоднородностей PC на основе решения задачи оптимизации по критерию достижения минимальных отражений от ступенчатых неоднородностей в рабочем диапазоне частот;

- проведен электродинамический расчет и оптимизация конструкций герметичного коаксиально-полоскового перехода и полосового режекторного фильтра;

- разработан алгоритм оптимального синтеза конструкции PC по критерию достижения минимального значения КСВН в заданном диапазоне частот на основе математического моделирования на ПЭВМ;

- проведено исследование технического уровня серийного производства радиочастотных соединителей на отечественных предприятиях и современного уровня развития рынка выпускаемых типоконструкций радиочастотных соединителей в России и за рубежом.

Основные результаты, выносимые на защиту

Методика электродинамического анализа электрических характеристик ступенчатых неоднородностей коаксиальной линии путем решения задачи возбуждения основного и высших типов волн в месте скачка диаметров наружного и внутреннего проводников с использованием функции Грина.

Результаты электродинамического моделирования основных типов ступенчатых неоднородностей коаксиальных соединителей в широкой полосе частот.

Алгоритм оптимального синтеза конструкции коаксиального канала радиочастотных соединителей на ПЭВМ по критерию минимального КСВН в рабочей полосе частот.

Практическая ценность работы и внедрение ее результатов

Создана инженерная методика электродинамического расчета ступенчатых неоднородностей коаксиальных линий передачи, позволяющая производить моделирование и оптимизацию конструкций радиочастотных соединителей для достижения минимального значения КСВН в рабочем диапазоне частот.

Проведен анализ и выданы рекомендации по изменению конструкций серийно выпускаемых соединителей для улучшения электрических характеристик и повышения рабочего диапазона частот.

Проведена оптимизация амплитудно-частотной характеристики коаксиального режекторного фильтра.

Разработанное программное обеспечение позволяет сократить время разработки новых конструкций соединителей и улучшить их электрические характеристики.

Полученные результаты исследований и разработанное программное обеспечение используются на ФГУП «ПО»Октябрь» и ОАО «Завод «Исеть» для разработки и модернизации радиочастотных коаксиальных соединителей, а также других коаксиальных СВЧ устройств. Имеются соответствующие акты внедрения.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на конференциях: II международной научно-технической конференции РУО АИН РФ (г. Екатеринбург, 2000 г.), II научно-технической конференции молодых специалистов НПОА (г. Екатеринбург, 2004 г.), международной научной конференции ИРЭМВ-2005 (г.Таганрог, 2005г.), международной конференции «Связь-Пром 2006» (г. Екатеринбург, 2006 г.), III научно-технической конференции молодых специалистов НПОА (г. Екатеринбург, 2006 г.)

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных работах.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и девяти приложений. Работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 55 рисунков и 9 приложений. Список использованных источников содержит 88 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках диссертационной работы получены следующие основные научные и прикладные результаты.

Автором проведена систематизация информации по радиочастотным коаксиальным соединителям, приведена их классификация по различным признакам, обобщены и определены современные требования к электрическим параметрам соединителей. По материалам отечественной и зарубежной печати сделан обзор основных типов серийно выпускаемых PC в России и за рубежом. Определены тенденции развития и области перспективного применения соединителей в радиоэлектронной аппаратуре.

Проведен поиск и анализ большого количества литературы по расчету ступенчатых неоднородностей в коаксиальной линии за период с 1932 по 2005 год.

В результате проведенных теоретических исследований предложен метод электродинамического анализа ступенчатых неоднородностей в КЛ путем решения задачи возбуждения волн основного и высших типов в области ступенчатой неоднородности. Для решения задачи использовалась тензорная функция Грина, позволяющая реализовать простой и быстросходящийся алгоритм расчета эквивалентных параметров неоднородности. Используя разложение Фурье по координатам поперечного сечения с выделением характеристической части и интегрирования по плоскости отверстия связи в месте неоднородности, получены простые и удобные для инженерных расчетов выражения.

На основе полученных выражений проведено программирование и анализ основных типов однопозиционных (скачков диаметров наружного или внутреннего проводников, скачков диаметров наружного и внутреннего проводников в одном направлении) и двухпозиционных (недостыковки по внутреннему проводнику, диэлектрической опорной шайбы и компенсирующего перехода соединения двух КЛ) ступенчатых переходов для радиочастотных соединителей. В работе приведены численные результаты расчета в виде графических зависимостей эквивалентной емкости и КСВН неоднородности от частоты. При анализе проведено сравнение полученных результатов с расчетными и экспериментальными данными других авторов.

Оценено влияние на точность результатов вычислений погрешности при определении корней уравнения комбинаций функций Бесселя и Неймана и реализован алгоритм изменении степени приближения в расчетах в зависимости от заданной точности расчета и соотношения диаметров проводников KJI. Проведен анализ влияния на точность получаемых результатов числа учитываемых в расчетах собственных функций.

Проведено численное моделирование конструкции герметичного коаксиально-полоскового перехода и оптимизация его конструкции с целью снижения КСВН в рабочем диапазоне частот. Получены графические результаты зависимости КСВН существующей и оптимизированной конструкции соединителя. Выданы предложения по изменению конструкции перехода на основании проведенной оптимизации.

На основании проведенных исследований предложен алгоритм оптимального синтеза конструкций радиочастотных соединителей по критерию минимального значения КСВН в рабочей полосе частот с использованием предложенного метода электродинамического анализа и разработанного программного обеспечения.

Проведена оптимизация геометрических размеров полосового коаксиального режекторного фильтра для достижения максимального затухания на заданной частоте.

Разработанная электродинамическая модель позволяет проводить анализ и оптимизацию PC при разных размерах неоднородностей и разном диэлектрическом заполнении. Метод сочетает в себе простоту программной реализации в универсальном и доступном математическом пакете MathCAD и высокую точность анализа.

Созданное программное обеспечение, кроме моделирования PC, может использоваться для разработки различных СВЧ устройств на основе коаксиальных линий.

В пятой главе автором приводится обобщение и анализ технологических аспектов серийного и массового производства соединителей. Рассмотрены вопросы: технологии изготовления герметичных и негерметичных соединителей, контроля качества и испытаний соединителей. Приведенная информация о серийном производстве PC является наиболее полной из материалов представленных в других источниках.

1. Джуринский К., Тисленко Ю. Коаксиальные соединители для диапазона частот 34-110 ГГц// Электронные компоненты.- 2001.-№6.-с.З8-42

2. Технический отчет по научно-исследовательской работе «Исследование путей улучшения электрических параметров всех типов серийно выпускаемых кабельных и герметичных соединителей». Каменск-Уральский, 1970.

3. Савченко B.C., Мельников А.В., Карнишин В.И. Соединители радиочастотные коаксиальные.-М., «Советское радио», 1977.

4. Sterba E.J., Feldman С.В. Transmission lines for short-wave radio systems// Bell syst. tech. J.-1932.-Vol.ll, N3, Jul.- pp.412-488.

5. Espenschied L, Strleby M.E. Systems for wideband transmission over coaxial lines//Bell syst.tech.J.-1934.-Vol.l3, Oct.-pp.654-679.

6. Whinnery J.R., Jamieson H.W. Equivalent circuits for discontinuities in transmission lines// Proc. IRE.-1944.-Yol.32, №1.- p.98.

7. Whinnery J.R., Jamieson H.W., Robbins Т.Е. Coaxial lines discontinuities// Proc. IRE.-1944.-Vol.32, №11.-p.695-709.

8. Miles J.W. Plane discontinuities in coaxial lines// Proc. IRE.-1947.-Vol.35, №12.-p.1498-1502.

9. Somlo P.J. Calculation coaxial transmission line step capacitance// IEEE Trans on MTT.-1963 .-Vol.MTT-11, №9,- pp. 454.

10. Somlo P.J. The computation of coaxial line step capacitances// IEEE Trans on MTT.-1967.-Vol.MTT-15,№l.-p.48-53.

11. Kreisher С Polyethylene-disc insulators for coaxials// Bell lab.rec.-1945.-Vol.23, N9,-pp.321-324.

12. Kraus A. Reflection-coefficient curves of compensated discontinuities on coaxial lines and the determination of the optimum dimensions // Journal Brit. I.R.E.-1960.-Vol.20, №2.- p. 137-152

13. Kraus A. Reflection-coefficient curves of compensated discontinuities on coaxial lines and the determination of the optimum dimensions Part 2 // Journal Brit. I.R.E.-1962.-Vol.23, №5.- p.365-371

14. Meinke H., Scheuber A. Coaxial line structural elements of cylindrical symmetry// Fernmeldetech.Z.-1952.-№5.- p. 109-114.

15. Meinke H., Scheuber A. The calculation of the transmission characteristics of cylindrically-symmetrical components of coaxial lines from the relations of plane electrostatic fields// Arch. Elekt. Ubertrangung.-1952.-№6.-p.221-227.

16. Hinchey F.A., Prasad Sh. Analysys of a double discontinuity in a coaxial line// Radio Science.-1966.-Vol.1, №3.-p.397-404.

17. Makkenzie Т.Е., Sanderson A.E. Some fundamental design principles for the development of precision coaxial standards and components// IEEE Trans on MTT.-1966. -Vol. MTT-14, № l.-p. 29-39.

18. Neubauer H., Huber F.R. Higher modes in coaxial RF lines// Microwave Journal.-1969.-Vol.12, №6.-p.57-66.

19. Pakullat D. Berechung und kompensation des reflexions factors von garnituren fur koaxiale leitungen//Frequenz.-1969.-Bd. 23, №7.-s.202-210.

20. Silverster P., German J.A. Analysis of coaxial line discontinuities by boundary relaxation// IEEE Trans on MTT.-1969.-Vol.MTT-17, №8.-p.489-495.

21. JurkusA. Computation of step discontinuities in coaxial line// IEEE Trans on MTT.-1972.-Oct., -p.708.

22. Griffin E.J., Harris I.A Calculation of capacitance of adjacent steps in parallel-plane transmission lines// Proc.IRE.-1976.-Vol.123, N8.-pp.729- 733.

23. Gogioso L., Marchesi M., Parodi M. A variational approach to compute the equivalent capacitance of coaxial line discontinuities// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.-1979.-New York, 1979.-p.580-582.

24. Mcintosh R.E., Turgeon L.J. Propagation along transversely inhomogeneous coaxial transmission lines// IEEE Trans on MTT.-1973.-Vol.MTT-21, №3.-p.l39-142.

25. Илларионова Г.А. Две ступенчатые нерегулярности в коаксиальной линии// Радиотехника и электроника.-1972.-Т.17, №7-с.1509-1512.

26. Куликов Э.Л., Киникстуль Е.И. О расчете параметров опорных диэлектрических шайб в коаксиальной линии// Радиотехника и электроника.1973.-Т.18,№6-с.1151-1158.

27. Куликов Э.Л., Киникстуль Е.И., Муравлева В.И. К вопросу расчета и конструирования коаксиальных переходов// Радиотехника и электроника,1974.-Т. 19, №12-с.2618-2623

28. Илларионова Г.А. Емкость ступенчатой нерегулярности коаксиальной линии// Радиотехника и электроника,-1974.-Т. 19, №2-с.413-415.

29. Киникстуль Е.И., Куликов Э.Л., Муравлева В.И.Машинное проектирование коаксиальных опорных изоляторов// Техника средств связи. Сер. РТ.-1976.-Вып.2.-с.83-86.

30. Куликов Э.Л., Киникстуль Е.И., Муравлева В.И. Вычисление параметров коаксиального сочленения// Электронная техника Сер.1, Электроника СВЧ.-1976.-№1-с.97-99

31. Куликов Э.Л., Киникстуль Е.И., Юфина К.А. Расчет параметров опорного изолятора в коаксиальной линии// Электронная техника Сер.1, Электроника СВЧ.-1976.-№1-с.99-100.

32. Кабаков Л.Т. Расчет и конструирование простых коаксиальных переходов// Электронная техника Сер.1, Электроника СВЧ.-1980.-№11-c.l 1-15.

33. Кабаков Л.Т. Электродинамический анализ сочленения ряда соосных отрезков коаксиальных волноводов// Электронная техника. Сер. 1, Электроника СВЧ.-1981.-Вып.1(325).-с.62—63.

34. К расчету неотражающих опорных шайб в коаксиально-полосковых переходах/ В.М. Седых, Д.С. Денисов, Н.В. Ляпунов, И.И. Сапрыкин// Радиотехника.-1970.-№ 15.-с. 55-61

35. Прохода И.Г., Исаев JI.Н. Двойные ступенчатые неоднородности в коаксиальных линиях//' Известия вузов. Радиоэлектроника.-1970.-Т.13, №9.-с.1071-1078

36. Илларионова Г.А. Исследование ступенчатых нерегулярностей в коаксиальных линиях с учетом волн высших видов// Известия вузов. Радиоэлектроника.- 1972.-Т.15, №6.- с.745-753.

37. Прохода И.Г., Чумаченко В.П., Исаев Л.Н. Расчет входной проводимости двойной ступенчатой неоднородности и параметров неотражающего перехода в коаксиальной линии// Известия вузов. Радиоэлектроника.-1974.-Т. 17, №1.-с.108-111.

38. Илларионова Г.А. Оптимальные параметры плоской диэлектрической опорной шайбы в коаксиальной линии// Известия вузов. Радиоэлектроника.-1975.-Т.18, №2.-с.72-78.

39. Седых В.М., Денисов Д.С. и др. Расчет эквивалентной схемы сочленения двух коаксиальных линий с различными размерами проводников// Радиотехника: Респ. Межвед.науч.-техн. сб.-1970.-№15

40. Денисов Д.С., Ляпунов Н.В., Сапрыкин И.И. К расчету компенсированных опорных шайб в коаксиальных линиях// Вопросы радиоэлектроники. Сер.6, Радиоизмерительная техника.-1969.-№6.-с.60-65.

41. Левин О.И., Феоктистов В.Г. Об электродинамическом синтезе коаксиального тракта// Машинные методы проектирования СВЧ-устройств,-М.:МГУ, 1976.- Т.2.- с.84-98.

42. Kats В.М., Meschanov V.P., Khvalin A.L. Synthesis of super wide-band matching adapters in round coaxial lines// IEEE Trans on MTT.-2001.-Vol.MTT-49, №3.-p.575-579

43. Берхоер А.Л., Коноплев В.П.Анализ погрешности образцовых мер полного сопротивления с расчетной ступенчатой неоднородностью// Измерительная техника.-1978 .-№6.

44. Костюченко К.К., Новикова JI.M., Хворостов Б.А. Коаксиальные меры КСВ и полного сопротивления с расчетными параметрами// Измерительная техника.-1981.-№5.-с.49-51.

45. Клеев A.M., Маненков А.Б. Коаксиальный резонатор с тонким внутренним проводником// Радиотехника и электроника.-1984.-№12.-с.2293.

46. Ильин B.C. Исследование неоднородностей методом эквивалентного резонатора// Вопросы радиоэлектроники. Сер. Радиоизмерительная техника.-1974.-Вып.7.

47. Гарб X.JL, Почикаев Г.В. Двусторонние оценки параметров эквивалентной схемы диэлектрической шайбы в коаксиальном волноводе// Вопросы радиоэлектроники. Сер. Радиоизмерительная техника.-1973.-Вып.4.

48. Седых В.М.и др. К расчету неотражающих опорных шайб в коаксиально-полосковых переходах. Радиотехника, респ. межвед. научно-техн. сб.-1971.-Вып.4.-с.61-65.

49. Согласующие устройства коаксиального типа. Часть II. Проекционные методы исследования, синтез, экспериментальные данные/JI.B. Кибенко, И.И. Лошакова, О.В. Митенев, Б.Ф. Рыженко/Юбзоры по электронной техники. Сер.1, Электроника СВЧ. -1990.-№3(1521).

50. Вольман В.И., Мамчин М.Ф. Строгий электродинамический анализ торцевого ступенчатого сочленения коаксиальных волноводов// Радиотехника.-1988.-№4.-с. 65-68.

51. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники.-М.:Советское радио, 1967.

52. Кац Б.М., Мещанов В.П., Фельдштейн А.Л. Оптимальный синтез устройств СВЧ с Т-волнами /Под ред. В.П. Мещанова.-М.:Радио и связь, 1984.

53. Заргано Г.Ф., Лерер A.M. и др. Линии передачи сложных сечений.-Ростов: Издательство РГУ, 1983.

54. Розенблюм А.В., Фридберг П.Ш. Расчет линейных функционалов решений одного класса аксиально-симметричных задач электродинамики// Радиотехника и электроника,-1986.-№6.-с. 1057- 1070.

55. Sreenivasiah I., Chang D.C. A variational expression for the scattering matrix of a double- step discontinuity in a coaxial line and it's application to а ТЕМ cell// IEEE Trans on MTT.-1985.-Vol.MTT-29, №1.

56. ГОСТ 20265-83 Соединители радиочастотные коаксиальные. Присоединительные размеры.

57. ГОСТ 13317-89 Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры.

58. ГОСТ 20465-85 Соединители радиочастотные коаксиальные. Общие технические условия.

59. Microwave Journal.-2006.- March.-p.l0-17

60. Updated RF Connectors wow wireless world//Electronic Engineering Times.-1997,-Supplement Issue 970.- p.l.

61. Microwave Quick Connect/ Disconnect Coaxial Connectors/ZMicrowave Journal.-1997.- March.

62. Terry O'Brien Advancement in Coaxial Cable Connector Technology//Canadian Electronics.-1998.-Vol. 14, Issue l.-p.36.

63. Ultraminiature Coaxial Connectors for SMT Applications"// Microwave Journal.-2000,-September.

64. Cables & Connectors 2006.- p. 36

65. ВР0.364.008ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.

66. ВР0.364.029 ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.

67. ВР0.364.039 ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.

68. ВРО.364.007 ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.

69. ВР0.364.018 ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.

70. ВРО.364.049 ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия

71. ВР0.364.026 ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.

72. ВРО.364.027 ТУ Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.

73. Джуринский К.Б., Тисленко Ю.В. Миниатюрные коаксиальные соединители SMA, АМВ и SMC для радиоэлектронной аппаратуры СВЧ- Электронные компоненты, 2001, №1,с.28-31

74. Bryant J.H. Coaxial transmission lines, connectors and components: a US historical perspective// IEEE Trans on MTT.-1984.-Vol.MTT-32, №9.-pp.970-983.

75. Мейнке X., Гундлах Ф.В. Радиотехнический справочник, t.I.-M.-JL, ГЭИ, 1961.

76. Линии передачи сантиметровых волн/ Под ред. Г.А.Ремеза.-М.:Советское радио, 1951.

77. Varon D.Coaxial line discontinuities// IEEE Trans on MTT.-1967.-Vol.MTT-15, №12.-p.681.

78. Гупта К., Гардж P., Чадха P. Машинное проектирование СВЧ-устройств: Пер.с англ.- М.: Радио и связь, 1987.

79. ШвингерЮ. Неоднородности в волноводах// Зарубежная радиоэлектроника.-1970.- № 3.-С.5-108.

80. Панченко Б.А. Функции Грина уравнений Максвелла для областей, частично заполненных диэлектриком. Сб.: Проблемы повышения эффективности и качества радиотехнических систем, вып.2, 1979, г. Свердловск.

81. Хвалин A.JI. Электродинамическое моделирование неоднородностей в коаксиальных линиях передачи в сверхширокой полосе частот и синтез радиофизических устройств СВЧ на этой основе/ Кандид, дисс.- 1999.-Саратов

82. Н.А.Семенов Техническая электродинамика. Учебное пособие для вузов.-М., «Связь», 1973 г.

83. П.С.Мельников Технология производства электрических соединителей.- М.: Энергия, 1979.

84. Белоусов А.К., Савченко B.C. Электрические разъемные контакты в радиоэлектронной аппаратуре.-М., «Энергия», 1975

85. Ямпольский A.M. Электролитическое осаждение благородных и редких металлов.-JI., «Машиностроение», 1977.87. www.radiall.com

86. В.Н. Бирюков Применение отрезков кабелей различной электрической длины для измерения Ксти коаксиальных соединителей // Измерительная техника.- 1980.-№6.-с.57-59

87. Перечень основных зарубежных производителей радиочастотных соединителейкомпания типы стандартных соединителен специальные соединители

88. Aliner (Тайвань) www.aliner.com.tw MMCX, MCX, SSMB, SSMA, MC card, SMP, SMA, QMA, SMB, SMC, TNC, BNC, N MMCX переключающий соединитель, MCII, SSMCX, межплатные соединители, АСХ межплатный

89. Amphenol RP(CUIA) www.amohenolrf.com MMCX, AMC, MCX, SMB, SMC, SMA, 1.0/2.3, QMA, FAKRA, BNC, TNC, Mini BNC, Twin BNC, Triax, UHF, Mini UHF, N, F, 7/16 SMP, AFI, QMA, FAKRA, АМС

90. Anritsu (США) www.us.anritsu.com К серии (2.92 мм), V серии (1.85 мм), соединитель W1 (1 мм) более 300 специальных или разработанных по особому заказу соединителей

91. BTC Electronics Inc. (США) www.btcelectronics.com ВМВ, BNC, С, G874, GHV, HN, LC/LT, MCX, MHV, MMCX, MQD, N, QDS, QMA, SC, SMA, SMB, SMC, TNC, TPS, TRB, TW34, TWBNC, UHF, 1.0/2.3,7/16 Специальные виды соединителей по заказу

92. Coax Co. Ltd. (Япония) www.coax.co.ip/eneIish/index. html SMA, SSMA, N, TNC, BNC SMA for 0.013" (0.33 мм) диаметр кабеля

93. Coming Gilbert Inc. (США) www.cornin2.com/cornin22ilbe rt GPO (DC to 26.5 GHz), GPPO (DC to 65 GHz), GMS (DC to 23 GHz) На заказ конструкции типов GPO, GPPO и GMS для монтажа на задней панели, волноводные пускатели и конфигурации для групповой стыковки

94. Delta Electronics Mfg. Corp. (США) www.deltarf.com N, 7/16, SMA, 27 GHz SMAs, SMK, SMP, MMCX/MCX, TNC/BNC, 1.0/2.3, MHV, C, HN, QDS, G874, YPS, TRB, LC/LT, Mil-PRF-30912 & Mil-PRF-55339 QDS, на защелке, ВМА, для обжимного монтажа, Mini QDS, G874

95. Electronika International Inc. (США) www.electronikainc.com BNC, TNC, FME, SMB, SMC, UHF, 3.5 мм, SMA, N, MMCX, MCX, LC, GR874 Специальные проверочные и согласующие

96. Flexco Microwave Inc. (США) www.flexcomw.com LC, LT, GPO, BNC, EIA, HN, точные N, точные SMA, SC, SMC and TNC Специальные соединители для использования в кабельных сборках таких как GPPO, SSMA and ZMA типах

97. Florida RS Technology (США) www.llrst.com SMA, TNC и N со специальным деформируемым корпусом Специальные SMA в виде вилки, розетки и перехода

98. Gigalane Co. Ltd. (Корея) www.2i2alane.com 2.4 мм, 2.92 мм, SMA, с высокими характеристиками SMA, SMB, MCX, MMCX, N, GP0 Возможна разработка по спецификации потребителя

99. HoSung Technics Co. Ltd. (Корея) www.hstcns.com MMCX, MCX, SMA, SMB, SMC, BNC, TNC, N, 7/16 DIN, переходы Специальные изделия по требованию

100. Insulated Wire Inc. (США) www.iw-microwave.com SMA TNC, N, SC, 1.85 мм, 2.4 мм, 2.9 мм, 3.5 мм, 7 мм Конструкции на заказ, включая MIL 38999 многоштыревые контакты, монтажные фланцы по заказу, соединители для специальных соединений

101. Isotec (США) www.isoconnector.com SMA SSMA, SMB, SMZ, SSMB, SMC, SSMC, BNC, TNC, MCX, MMCX, N, 7/16 DIN, взаимозаменяемая область SMA, обратная полярность и левая резьба, переходы Защелкивающиеся, водонепроницаемые, специальные выводы, кабельные типы

102. Jyebao Co. (Тайвань) www.ivebao.com.tw SMA К, SMB, SSMB, SMP, FME, 7/16, SMC, MMCX, MCX, BNC, TNC, N, HN, C, SC, SHV, MHV, плюс версии с обратной полярностью Могут изготовляться конструкции по заказу

103. Microwave Distributors Co. (Midisco) (США) www.microwavedistributors/id isco.net SMA, SMB, SMC, CMS, SSMA, SSMB, SSMC, MMCX, N, UHF, C, HN, 7/16 и другие Специальные и по заказу изделия с приемлемо минимальным количеством размеров

104. New and Forever (США) www.newandforever-usa.com Дешевые стандартные радиочастотные соединители Нет специальных соединителей

105. Rhophase Microwave Ltd. (Великобритания) www.rhoDhase.co.uk Нет стандартных соединителей Соединители по заказу для специальных применений, такие как SMA 10 для использования в лазерах

106. Sabritec Inc. (Австрия) www.sabritec.com/cataloes/cat alofdownIoad.htm SCX, Микро-D, SMP, SMPM, высокочастотные с рядом D-sub с 8 ВЧ контактами Конструкции на заказ по доступным требованиям

107. Special Hermetic Products (США) www.shp-seals.com Герметичные SMP (MIL-STD-348) Модифицированные SMP, для специального монтажа

108. Spinner GmbH (Германия) www.SDinner.de 7/16 (низкое ЭМИ), N (низкое ЭМИ), 4.1-9.5 (низкое ЭМИ), TNC, BNC, N, HN, 1.6-5.6 EIA, переходы между рядами Но заказу 7/16 для монтажа на панель и EIA соединители с соединительной гайкой

109. SRI Connector Inc. (США) www.sriconnector2a2e.com 1.85 мм, 2.4 мм, 2.9 мм, 3.5 мм, 7 мм, N, SMA, TNC, ZMA и переходы между рядами SMA угловые соединители с высокими характеристиками, собственные конструкции на заказ

110. Storm Products Inc. (США) www.stormDroducts.com/micr owave SMA, TNC, N, точные N, 3.5 мм, 2.4 мм, GPO, GPP0, GMS, 2.9 мм, 2.4 NMD Конструкции на заказ для специальных требований потребителей

111. Times Microwave Systems Inc. (США) www.timesmicrowave.com N, TNC, BNC, SMA, UHF, мини-UHF, 1.0/2.3 DIN, 7/16 DIN, 7/8 EIA, 7 мм, 3.5 мм, с обратной полярностью Обратная полярность, самофиксирующие, фазовращатели, непаяемые (EZ)

112. Winchester Electronics (США) www.winchesterelectronics.co m SMA, SMB, SMC, MCX, BNC, TNC, QMA, N, комбинировый D корпус на 8 контактов Быстро сочленяемые SMA™, Быстро сочленяемые N™, исполнения по заказу

113. Программа расчета скачка диаметра внутреннего проводника KJI

114. Подпрограмма расчета корней уровнения комбинаций функций1. Бесселя и Неймана8

115. А 10 задание точности вычисления корней уравнения п1. X(n,L) := %■1. Xn(n,L) :=1. 1v <- X(n,L)while | J0(v-L)-Y0(v) Y0(v-L)-J0(v)| > A J0(v-L)-Y0(v) - Y0(v-L)-J0(v)v <- V

116. JO(v-L)-YO(v) Y0(v-L)J0(v)) dv

117. Xn2(n) := Xn(n ,L2) корни 2-ой области Расчет емкости скачка-С(1) и КСВН KSVN(f) в рабочем диапазоне частот2.(а1 Ь2)"1. Л0п2(п) := 2-яf 2 \ J0(Xn2(n)) 1л1. J0(Xn2(n)-L2)2J1норма собственной функции 2-ой области271 -П

118. Частота, ГГц График расчета емкости скачкаf