Высоконадежные подстроечные конденсаторы Temex-Ceramics

Журнал Компоненты и Технологии, №9, 2014 г.
Автор: Васильева К.Л.

За последнее десятилетие развитие радиоэлектронной отрасли привело к появлению широкого ряда СВЧ-устройств как специального, так и бытового назначения. Сегодня спрос на высоконадежные и многофункциональные системы связи и телевидения, радиолокационную аппаратуру, аэрокосмические комплексы и медицинское оборудование постоянно увеличивается, и потому основное внимание разработчиков оборудования направлено на усовершенствование производственного процесса и выбор электронных компонентов с заданными характеристиками.

Одним из ведущих мировых производителей ВЧ и СВЧ пассивной элементной базы является Temex-Ceramics [1]. Деятельность компании начала свой отсчет с 1971 года (Бордо/Франция) и была направлена на получение ряда материалов (титанатов, элементоксидных соединений) и керамики заданного состава для создания электронных компонентов с улучшенными характеристиками. Начиная с 1988 года, компания освоила выпуск ферритов со структурой граната и шпинели. Активному росту Temex-Ceramics способствовали как изучение потребностей заказчиков и специалистов, работающих с радиотехникой специального назначения, так и развитие направлений R &D (в области исследований и разработки). Кроме того, Temex-Ceramics делает особый акцент на систему качества - вся продукция сертифицирована по стандартам ISO 9000, 9001, ISO 14000 и соответствует директиве RoHS. На протяжении многих лет выпуск и реализация готовых изделий осуществляется по всему миру через официальных дистрибьюторов в Италии, Испании, странах Восточной Европы, России, Индии, Южной Корее и др. .

В июне 2012 года Temex-Ceramics вошла в состав Exxelia Group - группы компаний, осуществляющих поставку электронных компонентов для различных областей промышленности. В настоящее время, усовершенствование технологий и развитие потенциала Temex-Ceramics ведется в одном из перспективных направлений - производстве многослойных керамических (высоковольтных, высокотемпературных, высокочастотных) и подстроечных конденсаторов с воздушным, керамическим или сапфировым диэлектриком, а также регулирующих элементов для резонаторных фильтров.

Среди отмеченных компонентов особый интерес представляет достаточно широкий ряд подстроечных конденсаторов (trimmer capacitors) с различными техническими параметрами, характеризующихся высокой добротностью, как в выводном исполнении, так и предназначенных для поверхностного монтажа (SMD). Особенность триммеров заключается в том, что емкость устанавливается только в ходе настройки изделия при выпуске и остается неизменной при эксплуатации, что приводит к упрощению конструкции и снижению количества циклов регулировки в сравнении с переменными конденсаторами. Такое техническое исполнение позволяет использовать подстроечные конденсаторы в схемах с плавным изменением частоты для компенсации разброса начальной емкости схемы, для установки необходимой величины емкостной связи, для настройки контуров на требуемые фиксированные частоты и компенсации отклонений параметров элементов схемы и в других областях [2].

Подстроечные конденсаторы с керамическим диэлектриком обладают улучшенными удельными характеристиками (таблица 1). 

Герметизированная серия триммеров с алюминиевым корпусом доступна в SMD-исполнении (Рисунок 2) и отличается устойчивостью к жестким воздействиям окружающей среды, а также механической и электрической прочностью. Конструкция корпуса конденсатора обеспечивает защиту от проникновения флюса во внутреннюю часть изделия при пайке.

Рисунок 2 - Триммер с алюминиевым корпусом в SMD-исполнении

Миниатюрные триммеры Temex-Ceramics (рисунок 3) характеризуются высокой добротностью (рисунок 4), стабильностью электрических характеристик в течение всего срока службы изделия. 

Рисунок 3 - Миниатюрные триммеры Temex-Ceramics

Рисунок 4 - График зависимости добротности от частоты серий триммеров AT 9401G,  AT 9402G, AT9410G

Применение таких подстроечных конденсаторов представляет интерес в электрических схемах, где размер и техническое исполнение являются ключевыми параметрами. Компанией представлены следующие серии таких триммеров: AT 9401G, Серия AT 9402G, AT9410G.

Основные характеристики миниатюрных компонентов:

Для всех конденсаторов идентичными являются следующие показатели:

---

Для увеличения срока службы и снижения уровня шумов при настройке СВЧ-устройств наиболее подходят подстроечники с сапфировым диэлектриком. При небольших габаритных размерах такие триммеры обладают высокими значениями емкости и пробивного напряжения, а также малым коэффициентом ТКЕ. Характеристики компонентов приведены в таблице 2.

   Наряду с рассмотренными компонентами Temex-Сeramics также выпускает высоковольтные серии подстроечных конденсаторов с твердым диэлектриком, в том числе:

Серии AT52H, AT55H с тефлоновым диэлектриком. Диапазон емкости в данных компонентах соответствует значениям 1,5–15 и 1,5–19 пФ. Номинальное и допустимое напряжения (VDC) составляют 1250 и 2500 В для триммеров AT52H и 1000 и 2000 В — для изделий AT55H [5].
Серии AT572, TG09 с сапфировым диэлектриком со следующими характеристиками [6]. Диапазон емкостей: изменяется от 0,8–1 до 1–13 пФ для компонентов AT572 и от 0,5–0,8 до 0,5–10 пФ — для изделий TG09. Номинальное напряжение варьируется от 500 до 5000 В в зависимости от серии. Допустимое напряжение находится в диапазоне 1000–10 000 В

Наряду с сапфиром и керамикой перспективным является использование в качестве диэлектрика воздуха, который обладает такими преимуществами, как малая проводимость, отсутствие зависимости диэлектрической проницаемости (ε) от частоты, малая зависимость ε от температуры, давления и влажности. В отличие от сапфира и керамики применение воздуха в качестве диэлектрика позволяет создать наиболее простые конструкции с улучшенными электрическими характеристиками: малым тангенсом угла потерь, невысокими значениями коэффициента ТКЕ, стабильной емкостью — все это позволяет их использовать в кварцевых генераторах и фильтрах, мобильных радиоустройствах, авиационных средствах связи, радиолокаторах, в кабельном телевидении и т. д.

В этой связи компанией Temex-Ceramics были специально разработаны миниатюрные, стандартные и высоковольтные серии триммеров с воздушным диэлектриком (Таблица 3).

При анализе приведенных данных становится очевидно, что успехи Temex-Ceramics в усовершенствовании технологии по производству компонентов, применяемых в СВЧ-технике, привели к появлению на рынке высоконадежных триммеров c керамическим диэлектриком AT 9401G, AT 9402G, AT 9410G, а также воздушных подстроечников AT 5800, AT 5850, AT 5700, AT 5750, характеризующихся исключительно малыми размерами. Использование миниатюрных конденсаторов полупеременной емкости является перспективным при решении таких важных задач, как снижение массы и габаритов радиоэлектронной аппаратуры.

Кроме того, абсолютно для всех серий выпускаемых Temex-Ceramics триммеров обеспечиваются стабильность электрических параметров в заданном диапазоне, надежность и долговечность работы изделия, что делает их незаменимыми в радиоприемных и передающих устройствах.

Литература

1. www.Temex-ceramics.com
2. Фрумкин Г. Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры. М.: Высшая школа. 1989.
3. Hermetic Ceramic Trimmer Capacitors AT 23XXG Series. Datasheet. Temex-Ceramics.
4. SMD Thin Ceramic. Trimmer Capacitors AT 9401G ROHS Series. Datasheet. Temex-Ceramics.
5. Non Magnetic, High Voltage PTFE Dielectric Trimmer Capacitors. Datasheet. Temex-Ceramics.
6. Non Magnetic, Sapphire Dielectric Trimmer Capacitors. Datasheet. Temex-Ceramics.