Für gerade Hohlleiter gibt es keine allgemeine Grenze von zehn Wellenlängen. Die Länge ergibt sich aus Verlust, Phase, Verzögerung, Unterstützung, Fertigung, Transport und Umgebung. Die maximal herstellbare Einzellänge ist außerdem nicht gleich der Gesamtlänge einer zusammengesetzten Strecke.
Zehn Wellenlängen stoppen keine Welle
Ein gleichförmiger Hohlleiter führt seine Mode im vorgesehenen Ausbreitungsbereich. Mehr Länge verursacht mehr Verlust und Laufzeit, erzeugt aber keine plötzliche Sperre bei 10λ.
Für luftgefüllten WR-90 mit TE10 bei 10 GHz beträgt die freie Wellenlänge etwa 30,0 mm und die geführte etwa 39,7 mm. Ein Meter enthält rund 25,2 geführte Wellenlängen. Allein diese Zahl macht den Abschnitt nicht ungeeignet.
Länge aus dem Verlustbudget
Bei kleinen Reflexionen kann zunächst Lgesamt = αℓ + ΣLBauteile verwendet werden. α gilt in dB/m bei denselben Frequenz- und Umgebungsbedingungen, ℓ in Metern. Berücksichtigen Sie Stöße und kompatible Referenzebenen.
Wenn insgesamt 1,0 dB erlaubt sind, andere Teile 0,3 dB beanspruchen und α = 0,15 dB/m angenommen wird, bleiben (1,0−0,3)/0,15 ≈ 4,7 m. Das ist ein hypothetisches Budget, keine allgemeine Produktlänge.
Planen Sie Reserven für Temperatur, Fertigung und Messunsicherheit. Bei relevanten Reflexionen sind komplexe S-Parameter in Kaskade oder eine Messung der Baugruppe notwendig. Eine bloße Summe skalarer dB-Werte beschreibt nicht alle Wechselwirkungen.
Phase und Gruppenlaufzeit
Mit β = 2π/λg ist die elektrische Phasenlänge βℓ. Länge, Temperatur und Frequenz verändern die Phase. In einer Array-Speisung oder einem Interferometer kann die relative Phase früher begrenzen als der Verlust.
Die Gruppenlaufzeit hängt von Länge und Gruppengeschwindigkeit ab. Nahe der Grenzfrequenz nimmt die Dispersion zu. Für breite oder gepulste Signale reicht die Phase an einer Mittenfrequenz nicht aus.
Ein langes Teil oder mehrere Sektionen
Ein langes Teil reduziert Verbindungen, kann aber Bearbeitung, Geradheit, Versand, Montage und Austausch erschweren. Eine Teilung vereinfacht die Handhabung und fügt Schnittstellen, Verluste sowie Dichtstellen hinzu.
Stützabstände hängen von Querschnitt, Werkstoff, Lage, Vibration und Temperatur ab. Nutzen Sie keinen universellen Abstand. Versetzte starre Teile dürfen nicht allein mit den Flanschschrauben in Position gezogen werden.
Druck und Außeneinsatz
Eine dichte Strecke benötigt abgestimmte Flansche, Fenster, Trocknung und Leckagegrenzen. Die gerade Länge allein belegt keine Eignung für Vakuum oder Druckbeaufschlagung.
Elliptische und flexible Hohlleiter haben andere Moden, Formen und Handhabungsgrenzen als starre Rechteckrohre. Im Freien sind Wasser, Kondensation und mechanischer Schutz zusätzlich wichtig.
Unterlagen für Auslegung und Abnahme
- Untere und obere Frequenz, Mode und Reflexionsgrenze.
- Trasse, Längen, Bogenstücke und Schnittstellen.
- Gesamtverlust, relative Phase und Verzögerung.
- Mittlere und Spitzenleistung, Temperatur, Druck und Vibration.
- Stützen, Transport, Teilung und Wartungszugang.
Prüfen Sie Maße, Kontaktflächen und Innenraum und messen Sie an den vereinbarten Ebenen. Änderungen nach dem Einbau können von mechanischer Spannung oder Verbindungen kommen und nicht nur von der Länge.
Nutzen Sie die Ausbreitungsbeziehungen und Verlustmodelle. Die größte Einzellänge wird anhand der Zeichnung und der Fertigungsmöglichkeiten bestätigt.
