Un calcolatore per guide d’onda rettangolari può verificare frequenza di taglio, lunghezza d’onda di taglio e lunghezza d’onda guidata. Per interpretarlo servono dimensioni interne, frequenza, modo e mezzo di riempimento. Questi dati non bastano a determinare automaticamente attenuazione, potenza ammissibile o compatibilità delle flange.
1. Scegli il modello fisico
Le relazioni seguenti riguardano una guida rettangolare metallica idealizzata e riempita d’aria. Una guida con ridge, riempimento parziale o geometria non uniforme richiede un modello diverso.
Per a > b, TE10 è il modo dominante. Nei modi TE i due indici non possono essere entrambi nulli; nei TM devono essere entrambi almeno 1. Selezionare TM10 nel modello classico non produce un modo fisicamente valido.
2. Inserisci dimensioni e unità corrette
Per WR-90 usa a = 22,86 mm e b = 10,16 mm. In metri sono 0,02286 e 0,01016. Una frequenza di 10 GHz corrisponde a 10 × 109 Hz. Verifica se il calcolatore converte automaticamente le unità.
Le quote esterne comprendono le pareti e non descrivono la cavità utile. Inoltre b non è sempre esattamente a/2. Un errore tra mm e m cambia la frequenza calcolata di tre ordini di grandezza.
3. Verifica frequenza e lunghezza d’onda di taglio
fc,mn = (c/2)√[(m/a)² + (n/b)²], con c ≈ 299.792.458 m/s. Per TE10 si riduce a c/(2a).
Il risultato per WR-90 è circa 6,56 GHz. La lunghezza d’onda libera corrispondente al taglio è λc = c/fc = 2a = 45,72 mm. Non è la lunghezza d’onda lungo la guida a 10 GHz.
4. Calcola la lunghezza d’onda guidata
Per f > fc, λg = λ0/√[1 − (fc/f)²], dove λ0 = c/f.
| Grandezza | Risultato |
|---|---|
| λ0 libera | Circa 30,0 mm |
| λc di taglio | 45,72 mm |
| λg guidata | Circa 39,7 mm |
Al taglio il denominatore del modello ideale tende a zero. Sotto il taglio il campo è evanescente: non sostituire l’argomento negativo della radice con il suo valore assoluto per ottenere una finta lunghezza di propagazione.
5. Confronta la banda pratica e le condizioni reali
La banda usuale del WR-90 è 8,2–12,4 GHz; TE20 ha taglio circa 13,11 GHz. Essere appena sopra il primo taglio non garantisce perdite e dispersione adeguate. Sopra il taglio di modi successivi è possibile la propagazione multimodo.
Per stimare attenuazione servono conducibilità, frequenza, geometria e superficie. Un valore come 0,02 dB/m non è una proprietà universale del WR-90. Curve, flange e transizioni aggiungono perdite e riflessioni.
Salva un risultato verificabile
Registra modello, input, unità e modo, insieme ai risultati. Tieni separate le specifiche di potenza e delle interfacce. Quando il calcolo guida una scelta critica, verifica le equazioni e misura l’assemblaggio reale.
Questo calcolatore riguarda la propagazione elettromagnetica in una guida, non il calcolo dei carichi meccanici delle onde marine o la forma rettangolare di un segnale nel tempo. Le relazioni sono in Microwaves101. Per i componenti Dolph Microwave specifica banda e interfacce oltre al risultato numerico.
