прокладки (из резины, картона и т. п.). Очень эффективно использование заливки, но она сама может служить причиной возникновения значительных внутренних напряжений. Особых мер по защите от воздействия ускорений обычно не применяется.

Рис. 5.4. Параметры вибрации в разных участках самолета [3],

Расчет амортизаторов для защиты от воздействия вибраций, ударов и ускорений производится по методике, изложенной в гл. 20.

5.5. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОЛЕЙ СВЧ

Материалы на СВЧ (диапазон от 3 10 до 3 1№ МГц) обладают рядом специфических свойств, обусловленных явлениями поверхностного эффекта, поляризации и гиромагнитным эффектом [61-

Металлические проводники. Плотность тока СВЧ уменьшается в направлении от поверхности внутрь проводника по экспоненциальному закону [6, 7]. Расстояние 6, на котором плотность тока уменьшается в 2,72 раза, называется глубиной проникновения или толщиной поверхностного слоя (рис. 5.5):

где - длина 74

lYso у fir о

2яу30 у

волны в свободном пространстве, м; Цг - относи-

тельная магнитная проницаемость; о - удельная проводимость по постоянному току, См/м. Для неферромагнитных металлов величина Цг- 1. Потери энергии tB4 в проводниках определяются величиной 1дельного активного поверхностного сопротивления

Поверхность

Рнс. 5.5. Закон изменения плотности тока СВЧ в плоском металлическом проводнике:

1Л = /ое

Значения удельной проводимости а и относительного затухания ряда металлов и сплавов приведены в табл. 5.4.

ТАБЛИЦА 5.4

Удельные проводимости при температуре 20° С

л <и s 5g5

Материал

Удельная проводимость, О-10

См/м

- V X о W

Материал

Удельная проводимость, а-10

См/м

Медь (100%) Серебро (100%) Серебро

(10% Си) . Золото . . . Алюминий .

(100%) . . Латунь отож женная) 90% Си 80% Си 70% Си 60% Си Хром . . Магний (100%) Цинк . . Магниевые сплавы .

5.80 6,28

4.96 4,10 3,48

2,52 1.88 1,65 1,51 2,23 2,18 1.7

0,56-1

1.00 0.96

1,07 1.18 1.28

1,51 1.74 1,87 1,96 1,61 1,63 1,85 3.22- 2,4

Молибден , , Бронза фосфат

пая . . Вольфрам Тантал . . Никель Платина . Палладий Родий . , Олово . , Свинец , . Ртуть . . Нихром Титан . . Цирконий Константан Инвар . . Графит . .

0,82-2,52 1,78 1.55 1,28 0,91 0,91 1,66 0,65 0,45 0,10 0,10 0,22 0,23 0,21 0,14 0,013

1,G6 2,64-1,51 1,80 1,92 2,13 2,52 2,52 1,87 2,98 3,58 7,60 7.60 5,10 5,02 5,36 6,42 21,2

Величина активных потерь в металлических проводниках на СВЧ существенно зависит от чистоты обработки (шероховатости) токонесущей поверхности материала. При конструировании узлов СВЧ, для которых величина потерь является определяющей (линии передачи, объемные резонаторы), все токонесущие элементы долж-

.....

ны быть выполнены не только из материала с высокой удельной проводимостью, но и соответствующим образом обработаны.

Диэлектрические материалы. Диэлектрики широко используются в технике СВЧ в качестве заполнителей различных линий передачи, герметизирующих и согласующих вставок, антенных обтекателей, поглотителей мощности и т. д. Электрические и магнитные свойства диэлектриков полностью определяются величинами комплексной диэлектрической и магнитной проницаемостей [6]:

е = е-JB = ele4

J=f-k = lKie4

где е и ц определяют плотность этрической и магнитной энергии; е и (i -потери; tg 6-качество материала (tg 68 = /б- тангенс угла электрических потерь; tg бщ =(г /[г-тангенс угла

магнитных потерь); ] = Y-1.

При практических расчетах пользуются относительными значениями проницаемостей

Ёг = е/ео и ixr = n/ik,.

еог=10~/36 я = 8,85-10~ Ф/м-диэлектрическая проницаемость вакуума; (Ло = 4я-10~ = 1,26.10 ~® Г/м-магнитная проницаемость вакуума.

Вещественные части и Мт характеризуют плотности электрической и магнитной энергии, мнимые части-электрические и магнитные потери в веществе. Значения бд = 6 = О соответствуют идеальным средам без потерь.

Основные физико-механические свойства твердых диэлектриков с относительно малой величиной диэлектрической проницаемости (бг < 6) и характеристики легких диэлектрических материалов (пенопластов) с относительной диэлектрической проницаемостью бг < 2 приведены в табл. 5.5 и 5.6.

Материалы с высокой диэлектрической проницаемостью (тита-наты) нашли применение в качестве заполнителя волноводиых систем СВЧ для уменьшения их линейных размеров [6] (табл. 5.7). Существенным недостатком титанатов является резкая зависимость их электрических параметров от окружающей температуры и сильное увеличение шумовых характеристик СВЧ трактов, заполненных титанатами.

Величины относительной диэлектрической проницаемости некоторых газообразных веществ указаны в табл. 5.8 [6, 8]. Экспериментальные исследования показывают, что значения газов практически постоянны в широком диапазоне частот.

Ферриты СВЧ. Ферромагнитные материалы характеризуются большим удельным сопротивлением (10-Ом см), высокой диэлектрической (е = 6-г20) и переменной магнитной проницаемостью. Характер распространения электромагнитных волн в ферритах определяется гиромагнитным эффектом, что приводит к зависимости магнитной проницаемости от величины внешнего магнитного поля и направления распространения электромагнитной волны через феррит [6j 11].

Относительная магнитная проницаемость ферритов сильно зависит от диапазона частот, температуры, состава феррита. В табл. 5.9