La banda utile di una guida circolare dipende da tagli modali, diametro, eccitazione, perdite e tolleranze. L’intervallo in cui solo la famiglia TE11 può propagarsi non coincide necessariamente con la banda garantita di un assieme. Specifica quale parametro deve rispettare un limite.
1. Taglio fondamentale e modo successivo
Per una sezione circolare ideale in aria, con raggio a e diametro D = 2a, fc,TE11 ≈ 1,8412c/(2πa) = 1,8412c/(πD).
Il successivo modo per frequenza di taglio è normalmente TM01, con coefficiente 2,4048. Il rapporto fc,TM01/fc,TE11 è circa 1,306. Descrive la regione senza altre famiglie propaganti, non una garanzia fino ai bordi.
Vicino al primo taglio vanno valutate dispersione e perdite. Sotto, il campo del modo è evanescente. La perdita di un tratto finito non si riassume in 99% in pochi centimetri senza altre condizioni.
2. Diametro e lunghezza d’onda di taglio
λc,TE11 = 2πa/1,8412 ≈ 3,4126a, oppure circa 1,7063D. Non confondere diametro e raggio.
| Diametro interno | TE11 | TM01 |
|---|---|---|
| 25,4 mm | Circa 6,92 GHz. | Circa 9,03 GHz. |
| 60 mm | Circa 2,93 GHz. | Circa 3,82 GHz. |
Per raggio di 3 cm, la lunghezza d’onda di taglio TE11 è circa 10,24 cm, non 3,412 cm. Ingrandire la sezione abbassa entrambi i tagli senza cambiarne il rapporto ideale.
Se D è in cm, la frequenza TE11 in GHz è approssimativamente 17,57/D. Controlla le unità prima di trasferire coefficienti da formule in pollici o basate sul raggio.
3. Eccitazione, simmetria e polarizzazione
Nel cerchio ideale TE11 ammette due orientamenti ortogonali allo stesso taglio. La polarizzazione circolare richiede ampiezze e fase relativa adeguate; non deriva dalla sola sezione rotonda.
Transizione, sonda o curva possono accoppiare modi. La simmetria può limitare alcune conversioni anche sopra un taglio, ma gli errori possono romperla.
Una sonda non riduce sistematicamente la banda del 15% rispetto a un accoppiatore risonante. Verifica eccitazione e modi significativi nel modello completo.
4. Conducibilità e perdite
Modo, diametro, frequenza e superficie determinano la perdita conduttrice. Dire TE11 a 10 GHz non basta per assegnare 0,015 dB/m. Anche rivestimenti e strati intermedi possono contare.
TE01 può essere interessante per alcuni trasporti a bassa perdita, ma non è TE11 e richiede eccitazione adatta. Modo dominante indica qui il taglio più basso, non la minima perdita in ogni condizione.
Una soglia di attenuazione può restringere l’intervallo utilizzabile prima del limite teorico di propagazione. Includi le transizioni nel confronto dell’intero percorso.
5. Tolleranze e assemblaggio
Per una piccola variazione uniforme del diametro, Δfc/fc ≈ −ΔD/D. Aumentare D dello 0,1% abbassa quindi il taglio di circa 0,1% nel modello.
Ovalizzazione, gradini e difetti locali non equivalgono a una variazione media. Possono alterare polarizzazione e conversione modale. Controlla flange, orientamento e ripetibilità dopo rimontaggio.
Definire una banda verificabile
Indica dimensioni, riempimento, modo desiderato, porte, carichi e frequenze estreme. Fissa criteri di riflessione, trasmissione e polarizzazione e verifica con riferimenti calibrati.
Il calcolatore circolare di everything RF usa il raggio; il documento SPINNER a pagina 17 riporta le relazioni modali. Applica le ipotesi senza scambiare il taglio con la specifica del prodotto finito.
