Una guida quadrata ha lati interni uguali; una sezione di 23 × 10 mm è rettangolare, non quadrata. Rispetto alla circolare cambiano modi, taglio, polarizzazione e integrazione. La sola forma non stabilisce un vantaggio percentuale universale di perdita o potenza.
1. Sezione geometrica e modi
Il rettangolo si descrive con larghezza a e altezza b, il cerchio con raggio r o diametro D = 2r. «Guida quadrata» indica la sezione, non un segnale temporale a onda quadra.
Nel rettangolo con a > b il modo TE10 ha il taglio più basso. Nel quadrato TE10 e TE01 condividono il taglio. Nella guida circolare ideale la famiglia TE11 ammette due orientamenti ortogonali con uguale frequenza di taglio.
La forma esterna della flangia non dimostra la geometria RF interna. Verifica le dimensioni utili prima di confrontare le polarizzazioni.
2. Calcolare il taglio
In un modello ideale in aria, fc,TE10 = c/(2a). Per la circolare, fc,TE11 ≈ 1,8412c/(πD). Usa dimensioni in metri.
| Geometria | Taglio approssimato |
|---|---|
| Quadrato di lato 30 mm. | TE10 e TE01: 5,00 GHz. |
| Cerchio di diametro 30 mm. | TE11: 5,86 GHz. |
3,68 GHz non è il taglio TE11 del cerchio da 30 mm secondo questa relazione. Il coefficiente 1,8412 deriva dalle condizioni modali e da una radice della derivata di una funzione di Bessel. Scambiare raggio e diametro introduce un fattore due.
3. Modi superiori e polarizzazione
Nella circolare ordinaria il taglio successivo è TM01, con coefficiente circa 2,4048. Il rapporto al taglio TE11 è circa 1,306. È una condizione di propagazione modale, non la garanzia di banda di un prodotto finito.
Nel quadrato TE11 e TM11 raggiungono il taglio a √2 volte quello di TE10/TE01. Non trasferire al quadrato il rapporto 2 di un rettangolo ideale con a/b = 2.
Gli stati ortogonali permettono progetti a doppia polarizzazione, ma occorre eccitarli e separarli correttamente. Per polarizzazione circolare servono ampiezze appropriate e circa ±90° di fase relativa. Il foro rotondo non la genera da solo.
4. Perdite, curve e potenza
Conducibilità, superficie, dimensioni, frequenza e modo determinano l’attenuazione. Non esistono 0,1 dB/m per tutte le guide quadrate e 0,08 dB/m per tutte le circolari.
Una curva può causare riflessione e conversione modale. Valuta raggio, geometria e allineamento in banda, senza assegnare la stessa perdita a ogni curva di 90°. Gli spigoli non eliminano automaticamente tutti i modi superiori.
Il TE01 circolare può essere utile in alcuni percorsi a bassa perdita, ma non coincide con il TE11 dominante. Sono necessari transizioni ed eccitazione adeguate.
La potenza dipende da campi massimi, temperatura, pressione, impulsi e raffreddamento. «30% di potenza in più» non è una proprietà comune della forma circolare o quadrata.
5. Montaggio e costo totale
L’orientamento rettangolare facilita l’identificazione dei piani; la simmetria circolare può essere utile in alcune strutture di alimentazione. Tuttavia, un giunto meccanico fra due tubi capace di girare non è da solo un giunto rotante RF progettato.
Accoppiamento, supporti e tenuta devono corrispondere al movimento previsto. Il costo dipende da processo, lunghezza, tolleranze, finitura e prove, non da uno sconto fisso del 20% dovuto alle pareti piane.
Dati da richiedere
Specifica banda, modi, polarizzazione, perdite, potenza, dimensioni interne e flange. Distingui il taglio teorico dalla banda garantita dell’intero componente.
Consulta le equazioni rettangolari e il calcolo circolare. Confronta i componenti Dolph Microwave con le medesime condizioni del percorso.
