Использование аддитивных технологий при создании СВЧ-устройств

Актуальность

Использование аддитивных технологий позволяет оптимизировать материалоёмкость.

Цель

Изучить влияние аддитивных технологий при создании СВЧ-устройств на их частотные характеристики.

Задачи

1. Произвести обзор современного состояния использования аддитивных технологий.
2. Создать модель коаксиально-волноводного перехода (КВП) и отрезка прямоугольного волновода для печати.
3. Провести измерение изготовленных КВП и отрезка прямоугольного волновода.
4. Сравнить изделие, созданное с помощью аддитивных технологий, и заводское изделие.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Коаксиально-волноводный переход (КВП) 23х10
• Отрезок прямоугольного волновода 23х10
• 3D-электродинамический пакет моделирования
• Промышленный 3D-принтер по металлу SLM 280 2.0
• Анализатор цепей Field Fox

Описание

Авторы работы поставили перед собой цель: определить преимущества и недостатки СВЧ-устройств, созданных при помощи аддитивных технологий.

На первом этапе был произведен обзор современного состояния аддитивных технологий и их применения в производстве, плюсах и минусах данной технологии.

На втором этапе авторы создали трехмерные модели КВП и отрезка прямоугольного волновода сечением 23х10мм. Провели их электродинамическое моделирование с целью проверки частотных характеристик создаваемых моделей. Частотные характеристики подтвердили правильность геометрических размеров моделей.

На третьем этапе был проведён обзор 3D-принтера по металлу SLM 280 2.0 и напечатаны на этом принтере модели КВП и волновода.

На заключительном этапе авторы с помощью анализатора цепей Field Fox измерили СВЧ- параметры напечатанного волновода и КВП заводского изготовления, т. к. напечатанный корпус КВП не успели обработать в отведенные сроки.

Для решения поставленной задачи были выбраны КВП и отрезок волновода сечением 23х10мм. Были созданы 3D-модели КВП и волновода. Частотные характеристики подтвердили правильность геометрических размеров моделей.

После печати на 3D-принтере по металлу и обработки модели КВП и волновода были проведены измерения СВЧ-параметров напечатанного волновода и КВП заводского изготовления. Волновод, напечатанный на 3D-принтере, удовлетворяет требованиям по КСВ в диапазоне частот от 8,15 до 12,5 ГГц, а по потерям – на частотах выше 8,75 ГГц.

Несмотря на отсутствие КВП, созданного при помощи аддитивных технологий, авторы провели измерение заводского КВП, которое проходит по требованиям начиная от 8,5 ГГц.

Результаты работы/выводы

Аддитивные технологии помогают быстро и достаточно качественно создавать СВЧ-устройства.

Перспективы использования результатов работы

Применение в перспективных работах по созданию СВЧ-устройств.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ПАО «НПО «АЛМАЗ»