El cobre suele ofrecer mayor conductividad eléctrica y térmica; el aluminio, menor densidad. En una guía de ondas importa la combinación de aleación, geometría, superficie RF, uniones y condiciones de trabajo. El metal por sí solo no determina una diferencia fija de precio o de dB/m.
1. Conductividad y resistividad
Como referencia para metales puros alrededor de 25°C, Microwaves101 indica unos 59,8 MS/m para cobre y 37,7 MS/m para aluminio. Ambos son conductores. Aleación, temperatura y estado del material modifican estos valores.
La resistividad es ρ = 1/σ. Con esas cifras resulta aproximadamente 1,67 × 10−8 Ω·m para cobre y 2,65 × 10−8 Ω·m para aluminio. No son resistencias de una pieza ni especificaciones de cualquier aleación.
IACS es una referencia de conductividad eléctrica, no térmica. 100% IACS corresponde aproximadamente a 58 MS/m a 20°C. No mezcles temperaturas y estados como si fueran una comparación exacta.
2. Resistencia superficial y pérdidas
En el modelo simple de efecto pelicular para buenos conductores no magnéticos, Rs = √(πfμ/σ). Con geometría y modo iguales y paredes lisas sin recubrimiento, la atenuación conductora es proporcional a ese término.
Las conductividades anteriores dan Rs,Al/Rs,Cu ≈ √(59,8/37,7) ≈ 1,26. Es una relación del modelo conductor, no una garantía de que la pérdida total del conjunto aumente siempre 26%.
Reflexión, bridas, rugosidad y capas superficiales también cuentan. No existe una diferencia común de 0,5–2 dB/m para todos los tamaños y frecuencias.
3. Densidad y masa
Las densidades orientativas son aproximadamente 8,92 g/cm³ para cobre y 2,70 g/cm³ para aluminio. A igual volumen de metal, el aluminio pesa alrededor del 30%, es decir, cerca del 70% menos.
Una pieza real puede necesitar paredes, bridas y soportes diferentes. Ni 70% ni 30–40% son reducciones de masa universales de un sistema completo.
4. Conducción de calor y dilatación
Como valores orientativos de metales puros cerca de temperatura ambiente, las fuentes citan conductividades térmicas de unos 416 W/(m·K) para cobre y 238 W/(m·K) para aluminio. Las aleaciones pueden diferir considerablemente.
Si se toman coeficientes lineales de 16,6 y 23,0 µm/(m·K), una longitud libre de 100 mm cambia unos 0,066 y 0,092 mm con 40 K de incremento. Restricciones mecánicas y gradientes alteran deformación y tensión.
La conductividad térmica aislada no determina la potencia RF admisible: también importan disipación, campos locales, refrigeración y carga.
5. Superficie y corrosión
El óxido del aluminio puede proteger el material y afectar a los contactos eléctricos. La superficie del cobre también cambia. Considera humedad, sales y contacto entre metales distintos.
Si un recubrimiento conductor domina la superficie RF, su espesor, adherencia, rugosidad y capas intermedias deben evaluarse. El metal del cuerpo no basta para calcular la pérdida superficial.
6. Fabricación y uniones
Mecanizado, conformado y unión dependen del material y del proceso. Comprueba deformación posterior, dimensiones internas, caras de contacto y estanqueidad cuando corresponda.
Una alta conductividad no compensa una junta defectuosa. Especifica el tratamiento de las zonas RF, los contactos y las superficies exteriores según su función.
7. Coste y aceptación
Precio del material, cantidad, fabricación, acabado y pruebas determinan el coste. Una cifra general por metro de WR-90 sin definir suministro no permite comparar ofertas.
Solicita masa, banda, reflexión, pérdida, temperatura y potencia para los mismos requisitos. La vida útil tampoco se obtiene del nombre del metal.
Los valores orientativos proceden de materiales conductores, cobre y aluminio. Sustituye las aproximaciones por datos del material y del producto utilizados en el diseño.
