導波管アセンブリは、小信号RF特性、実際の電力条件、温度・環境による変化を別の試験で確認します。26.5～40 GHz、VSWR 1.5や温度上昇10 °Cをすべての製品へ共通適用しません。帯域、ポートと使用条件から試験計画を作ります。
最初に構成と基準面を定義
直線部、ベンド、変換部、窓とフランジを含む図面を確認し、部品番号と組立状態を記録します。寸法や気密性の要求もRFとは別に整理します。
同じWR番号でもフランジ形状は異なる場合があります。WR-15の通常帯域50～75 GHzを、94 GHzでの一般的な標準動作例として扱わないでください。
方法1．校正したVNAで反射と伝送を測定
実際の帯域でS11、S22と必要な伝送を測定します。多ポートでは未測定端子の終端を指定し、結合と分離も確認します。
導波管基準面まで適切に校正します。TRLはthru、reflectとlineを使い、lineとthruの位相差が退化する条件を避けます。広帯域には複数長のlineが必要な場合があります。
適切な確認標準と再接続の繰返しで結果を検討します。ケーブルの移動、変換部とフランジの再現性も不確かさに関係します。
VSWR = (1+|Γ|)/(1−|Γ|)、RL = −20 log10|Γ|です。VSWR 1.5は反射電力4%とRL約13.98 dB、1.35は反射電力約2.22%に対応します。
VSWRは反射情報の別表現なので、S11と完全に独立した物理試験ではありません。小さな損失が測定の不確かさと同程度なら、差を過大に解釈しません。
方法2．指定電力と負荷で評価
平均電力は熱負荷に、ピークは局所電界と放電条件にも関係します。CWかパルスか、幅、繰返し、負荷反射、圧力と冷却を明確にします。
矩形パルスの平均はピーク電力×パルス幅×繰返し周波数です。仮の例で1 kW、10 μs、1 kHzならデューティ比1%、平均10 Wです。平均10 Wの耐久だけで1 kWピークが保証されるわけではありません。
校正された計測と適切な負荷を使い、温度、反射と動作状態を監視します。段階と中止条件は試験計画で定めます。破壊するまで増力することが全製品の受入試験ではありません。
高調波の増加だけで空気のプラズマ化と断定せず、発生源、検出器の非線形性と他の原因を区別します。
方法3．温度・環境の前後を比較
使用・保管温度、昇降速度、保持時間と回数を実際の要求から定めます。熱膨張は材料、長さと拘束で変わり、すべてのフランジが1 °Cごとに同じ隙間変化を生じるわけではありません。
必要なら温度安定中にRFを測り、基準温度へ戻った後にも比較します。可逆変化と永久変形を分け、寸法、接触と気密も確認します。
真空、気圧、湿度と振動は対象になる場合に個別条件を定めます。単一の熱サイクルや小信号校正で全環境信頼性を証明することはできません。
変化を切り分ける
| 観察 | 確認項目 |
|---|---|
| 再接続で反射が変化 | 接触、整列と校正再現性。 |
| 電力とともに損失増 | 熱、負荷と計測線形性。 |
| 温度復帰後も変化 | 変形、緩みと表面損傷。 |
| RF正常でも漏れ | シールと別の漏れ試験。 |
受入れ記録
試料、図面版、構成、基準面、校正、装置、不確かさ、温度、電力、負荷と判定条件を残します。「軍用」や「産業用」という名称だけで精度や寿命は定まりません。
導波管TRL校正とVSWR定義を参照してください。例示された装置のメニューや遅延値を別モデルへそのまま転用しないことも重要です。
