직사각형과 원형 도파관은 모드, 차단 주파수, 편파와 단일 모드 사용 영역에서 차이가 납니다. a > b인 직사각형의 기본 모드는 TE10, 원형은 TE11입니다. 단면 모양만으로 더 낮은 손실이나 더 높은 전력 용량을 보장하지 않습니다.
1. 단면과 대칭
직사각형은 내부 폭 a와 높이 b, 원형은 반지름 r 또는 지름 D = 2r로 정의합니다. 23 × 10 mm 개구는 직사각형이며 정사각형이 아닙니다.
정사각형에서는 TE10과 TE01의 차단 주파수가 같습니다. 일반적인 비정사각형에서는 서로 다릅니다. 이상적인 원형 TE11 계열에는 같은 차단을 가진 두 직교 편파 상태가 있습니다.
플랜지의 외형이 내부 RF 단면과 같을 필요는 없습니다. WR이나 WC라는 명칭만 보지 말고 적용 치수 체계와 실제 내경을 확인합니다.
2. 차단 주파수
이상적인 공기 충전 직사각형에서 fc,TE10 = c/(2a), 원형에서는 fc,TE11 ≈ 1.8412c/(πD)입니다. 치수를 m 단위로 대입합니다.
a = 30 mm인 직사각형 TE10의 차단은 약 5.00 GHz, 내경 D = 30 mm인 원형 TE11은 약 5.86 GHz입니다. 서로 다른 형상의 예이며 같은 단면적 비교가 아닙니다.
WR-90의 내경은 22.86 × 10.16 mm, TE10 차단은 약 6.56 GHz이고 일반적인 사용 범위는 8.2–12.4 GHz입니다. WR-112를 같은 치수라고 하지 않습니다.
원형 내경이 실제로 58 mm라면 TE11 차단은 약 3.03 GHz입니다. 명칭의 숫자를 임의로 mm 지름으로 바꾸지 않으며 반지름과 지름을 혼동하면 두 배 오류가 납니다.
3. 고차 모드와 편파
일반 원형에서 다음 차단은 계수 약 2.4048의 TM01에 해당합니다. TE11 계열만 전파 가능한 구간의 상·하한 비는 약 1.306이며 1.64가 아닙니다.
직사각형의 다음 차단은 TE20, TE01 등의 조건에 따라 정합니다. a/b = 2이면 이상적인 비는 2이지만 실제 보증 대역은 적절한 여유를 둡니다. 모든 제품에 대역폭 30% 우위를 적용할 수 없습니다.
원형 단면이 원형 편파를 저절로 만들지는 않습니다. 적절한 두 직교 성분에 같은 크기와 약 ±90° 위상차가 필요합니다. OMT, 편파기와 여기부를 함께 설계합니다.
4. 손실과 전력
전도도, 표면, 치수, 모드와 주파수가 감쇠를 정합니다. 모든 직사각형은 0.1 dB/m, 모든 원형은 0.3 dB/m라는 비교는 근거가 되지 않습니다.
원형 TE01은 일부 저손실 전송에 유용하지만 기본 TE11과 같은 특성이 아닙니다. 여기, 전이와 모드 변환을 관리해야 합니다.
전력 한계는 국부 전계, 발열, 압력, 펄스, 냉각과 연결부에 달려 있습니다. 평균과 피크를 구분하고 전체 조립품을 평가합니다. 둥근 형태라는 이유만으로 내전력이 항상 높지는 않습니다.
5. 설치와 총비용
직사각형 경로는 적절한 표준 굽힘과 비틀림 부품으로 구성할 수 있습니다. 원형은 회전 대칭 급전 구조 등에 유용합니다. 그러나 두 원형 관의 회전 가능한 연결만으로 RF 회전 조인트가 완성되지는 않습니다.
기계 지지, 장 결합과 밀봉을 실제 움직임에 맞춰 설계합니다. 모든 원형에 ±0.0005인치, 직사각형에 ±0.001인치 공차를 부여하는 규칙은 없습니다.
주파수, 표면, 제조 공정과 부품에 맞춰 공차를 정합니다. 견적에는 관뿐 아니라 전이부, 플랜지, 조립과 시험을 포함하고, 근거 없는 설치시간이나 시장점유율로 우열을 정하지 않습니다.
규격 비교에 필요한 정보
| 분야 | 데이터 |
|---|---|
| 전파 | 주파수, 모드와 매질. |
| RF | 손실, 반사와 편파 순도. |
| 전력 | 평균, 피크와 시험 조건. |
| 기계 | 내경, 플랜지와 전체 경로. |
도파관 관계식과 원형 단면 계산을 확인하십시오. Dolph Microwave 부품은 필요한 인터페이스와 운용 조건으로 비교합니다.
