RU138209U1

RU138209U1 - MICROWAVE RECEIVER MODULE

Info

Publication number: RU138209U1
Application number: RU2013146283/07U
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Выгонский; Павел Владимирович Колобов; Вячеслав Юрьевич Косков; Александр Васильевич Волошин; Валерий Григорьевич Эдвабник; Евгений Юрьевич Мешков; Игорь Васильевич Хлыстов; Борис Петрович Бурдуков
Original assignee: ОАО "Научно-исследовательский институт электронных приборов"
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-03-10

Abstract

Модуль СВЧ приёмного устройства, содержащий металлический корпус, микрополосковую плату на металлическом основании, жёстко закреплённом на внутренней поверхности корпуса с помощью резьбового соединения, отличающийся тем, что между металлическим основанием микрополосковой платы и корпусом установлена электропроводящая прокладка из мягкого материала, например индия.A microwave receiver module comprising a metal housing, a microstrip board on a metal base rigidly fixed to the inner surface of the housing using a threaded connection, characterized in that a conductive pad of soft material such as indium is installed between the metal base of the microstrip board and the housing.

Description

Полезная модель относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности, к конструкции корпусов интегральных модулей СВЧ диапазона, используемых в приемных устройствах прямого преобразования бортовой радиоэлектронной аппаратуры.The utility model relates to the technique of ultra-high frequencies (microwave), in particular, to the design of the housings of the integrated modules of the microwave range used in direct conversion receivers of on-board electronic equipment.

Известен СВЧ модуль, содержащий металлический корпус и микрополосковую плату, жестко закрепленную на внутренней поверхности корпуса (Ненашев А.П. «Конструирование радиоэлектронных средств». - М.: Высшая школа, 1990, рис. 7.20 а) на стр. 316; ОСТ 4Г0.010.224-82 «Модули СВЧ интегральные. Конструирование», п. 5.2).A known microwave module containing a metal casing and a microstrip board, rigidly fixed to the inner surface of the casing (Nenashev AP "Design of electronic equipment". - M .: Higher school, 1990, Fig. 7.20 a) on page 316; OST 4G0.010.224-82 “Integrated microwave modules. Construction ”, paragraph 5.2).

Недостатком такой конструкции является низкая технологичность, которая заключается в необходимости нагрева всего модуля во время процесса пайки микрополосковой платы к корпусу, а также при демонтаже микрополосковой платы.The disadvantage of this design is the low manufacturability, which consists in the need to heat the entire module during the soldering process of the microstrip board to the housing, as well as when removing the microstrip board.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип предлагаемой полезной модели, является СВЧ модуль, содержащий металлический корпус, микрополосковую плату на металлическом основании, жестко закрепленном на внутренней поверхности корпуса с помощью резьбового соединения, (см. Ненашев А.П. «Конструирование радиоэлектронных средств». - М.: Высшая школа, 1990, рис. 7.20 г) на стр. 319).The closest analogue adopted for the prototype of the proposed utility model is a microwave module containing a metal case, a microstrip board on a metal base, rigidly fixed to the inner surface of the case using a threaded connection (see A. Nenashev, “Design of electronic equipment”. - M.: Higher School, 1990, Fig. 7.20 g) on page 319).

Недостатком данной конструкции является низкая защищенность от воздействия внешних механических факторов, в частности, от вибраций и ударов, приводящих к высокому уровню виброшумов СВЧ модуля.The disadvantage of this design is the low protection against external mechanical factors, in particular, from vibrations and shocks, leading to a high level of vibration noise of the microwave module.

Известно, что контактирующие поверхности в стыке двух деталей соприкасаются друг с другом не по всей номинальной площади контакта, а по дискретным, случайно расположенным вершинам микронеровностей. При воздействии вибрации, из-за инерционных свойств элементов конструкции, непрерывно меняется сила взаимодействия между контактирующими поверхностями в стыке. При этом, из-за упругопластического характера контакта, в предварительно затянутом стыке поверхностей непрерывно меняется площадь соприкосновения вершин микронеровностей (см. Трение, изнашивание и смазка: Справочник в 2-х кн. / Под ред. И.В. Крагельского и В.А. Алисина. - М.: Машиностроение, 1978. Кн.1. 400 с). Изменение с частотой вибрации площади соприкосновения вершин микронеровностей является, в свою очередь, причиной возникновения переменной площади электрического контакта между металлическим основанием микрополосковой платы и корпусом СВЧ модуля.It is known that contacting surfaces at the junction of two parts do not touch each other over the entire nominal contact area, but over discrete, randomly located vertices of microroughnesses. Under the influence of vibration, due to the inertial properties of structural elements, the interaction force between the contacting surfaces at the junction changes continuously. In this case, due to the elastoplastic nature of the contact, in the previously tightened joint of the surfaces, the contact area of the microroughness peaks continuously changes (see Friction, Wear and Lubrication: Handbook in 2 books / Edited by I.V. Kragelsky and V.A. Alisina. - M.: Mechanical Engineering, 1978. Book 1. 400 s). The change in the frequency of vibration of the contact area of the microroughness peaks is, in turn, the cause of the occurrence of a variable area of electrical contact between the metal base of the microstrip board and the microwave module housing.

Изменяющееся контактное сопротивление между конструктивными элементами значительно влияет на электрические параметры в модулях СВЧ приемных устройств, в частности, выполненных по схеме прямого преобразования. В таких устройствах, при воздействии вибрации, из-за относительных микроперемещений меняется внутренний объем модуля и площадь электрического контакта в стыках соприкасающихся элементов конструкции. Изменяющаяся площадь электрического контакта между металлическим основанием микрополосковой платы и корпусом, в свою очередь, меняет условия переотражения СВЧ сигнала во внутреннем объеме СВЧ модуля, из-за чего в схеме устройства происходит модуляция паразитного сигнала, в частности, гетеродина, с частотой внешнего механического воздействия. При этом, переменный уровень виброшумов может на несколько порядков превышать уровень полезного сигнала, что может привести к отказу в работе приемного устройства.The changing contact resistance between the structural elements significantly affects the electrical parameters in the modules of the microwave receiving devices, in particular, made according to the direct conversion scheme. In such devices, when exposed to vibration, due to relative micro-movements, the internal volume of the module and the area of electrical contact at the joints of the contacting structural elements change. The changing area of electrical contact between the metal base of the microstrip board and the case, in turn, changes the conditions for the re-reflection of the microwave signal in the internal volume of the microwave module, due to which the parasitic signal, in particular the local oscillator, is modulated in the device circuit with the frequency of external mechanical stress. At the same time, the variable level of vibration noise can exceed the level of the useful signal by several orders of magnitude, which can lead to failure of the receiving device.

Задача полезной модели состоит в создании виброустойчивого модуля СВЧ приемного устройства, позволяющего стабилизировать условия переотражения СВЧ сигнала во внутреннем объеме конструкции.The objective of the utility model is to create a vibration-proof module of the microwave receiving device, which makes it possible to stabilize the conditions for re-reflection of the microwave signal in the internal volume of the structure.

Технический результат - снижение уровня виброшумов модуля СВЧ приемного устройства.The technical result is a reduction in the level of vibration noise of the microwave receiver module.

Сущность полезной модели заключается в следующем. Модуль СВЧ приемного устройства содержит металлический корпус, микрополосковую плату на металлическом основании, жестко закрепленном на внутренней поверхности корпуса с помощью резьбового соединения. Отличительным признаком является то, что между металлическим основанием микрополосковой платы и корпусом установлена электропроводящая прокладка из мягкого материала, например, индия.The essence of the utility model is as follows. The microwave receiver module contains a metal housing, a microstrip board on a metal base rigidly fixed to the inner surface of the housing using a threaded connection. A distinctive feature is that between the metal base of the microstrip board and the housing there is an electrically conductive pad made of a soft material, such as indium.

На фиг. 1 показан фрагмент предлагаемого модуля СВЧ приемного устройства. На металлическом корпусе 1 с помощью винтов 2 закреплена микрополосковая плата 5, расположенная на металлическом основании 3. Между корпусом 1 и металлическим основанием 3 микрополосковой платы 5 установлена мягкая электропроводящая прокладка 4, например, из индия.In FIG. 1 shows a fragment of the proposed module of the microwave receiving device. A microstrip board 5 located on a metal base 3 is fixed on the metal case 1 with screws 2. A soft electrically conductive gasket 4, for example, from indium, is installed between the case 1 and the metal base 3 of the microstrip board 5.

Технический результат в полезной модели достигается следующим образом. Благодаря пластической деформации прокладки 4, при затяжке винтов 2 мягкий материал прокладки 4 полностью заполняет все микрозазоры в стыке между корпусом 1 и металлическим основанием 3 микрополосковой платы 5. Толщина прокладки выбирается исходя из параметров шероховатости и волнистости сопрягаемых поверхностей и, в любом случае, должна быть не меньше наибольшей суммарной высоты микронеровностей стыкуемых поверхностей.The technical result in a utility model is achieved as follows. Due to the plastic deformation of the gasket 4, when tightening the screws 2, the soft material of the gasket 4 completely fills all the micro-gaps in the joint between the housing 1 and the metal base 3 of the microstrip plate 5. The thickness of the gasket is selected based on the roughness and waviness of the mating surfaces and, in any case, should be not less than the greatest total height of microroughnesses of joined surfaces.

Мягкая электропроводящая прокладка 4, деформируясь и полностью заполняя при затяжке стыка все микронеровности, при вибрации стабилизирует площадь электрического контакта между корпусом 1 и металлическим основанием 3 микрополосковой платы 5 и оставляет неизменными условия переотражения СВЧ сигнала во внутреннем объеме модуля СВЧ приемного устройства. При этом, на несколько порядков снижается уровень виброшумов приемного устройства.A soft electrically conductive gasket 4, deforming and completely filling all microroughnesses when the joint is tightened, stabilizes the area of electrical contact between the housing 1 and the metal base 3 of the microstrip board 5 with vibration and leaves the conditions for the re-reflection of the microwave signal in the internal volume of the microwave receiver module unchanged. At the same time, the level of vibration noise of the receiving device is reduced by several orders of magnitude.

Claims

A microwave receiver module comprising a metal housing, a microstrip board on a metal base rigidly fixed to the inner surface of the housing using a threaded connection, characterized in that a conductive pad of soft material such as indium is installed between the metal base of the microstrip board and the housing.