직사각형 도파관 규격 선택: WR-90과 5가지 기준

직사각형 도파관은 사용 대역, 모드, 전력, 전체 경로 손실과 플랜지를 함께 보고 선택합니다. WR 번호와 차단 주파수만 맞춘다고 완성된 전송로가 보장되지는 않습니다. 권장 대역은 실제 부품의 사양으로 확인합니다.

1. 실제 주파수 범위를 정한다

중심 주파수뿐 아니라 최저·최고 주파수, 신호 대역폭과 허용 반사를 명시합니다. WR-90의 대표적인 사용 범위는 8.2–12.4 GHz입니다. 18 GHz까지를 일반적인 단일모드 권장 범위로 설명하면 안 됩니다.

직선 도파관과 변환기, 벤드, 창, 회전 조인트의 보증 대역이 다를 수 있습니다. 연결한 부품 중 하나가 대역 밖이라면 단면 선택만으로 해결되지 않습니다.

2. 차단과 고차 모드를 계산한다

공기로 채워진 직사각형 단면에서 a는 넓은 내측 폭, b는 높이입니다. 차단 주파수는 f_c,mn = (c/2)√[(m/a)² + (n/b)²]이며, a > b의 일반적인 기본모드는 TE₁₀입니다.

TE에서는 두 지수가 동시에 0일 수 없고, TM에서는 두 지수가 모두 0보다 커야 합니다. TE₁₀의 차단은 c/(2a)입니다. 차단에 매우 가까운 운용은 분산과 손실·정합 문제를 포함해 평가해야 합니다.

WR-90의 a = 22.86 mm, b = 10.16 mm에서 TE₁₀은 약 6.56 GHz, TE₂₀은 약 13.11 GHz, TE₀₁은 약 14.75 GHz입니다. 고차모드의 전파 가능성과 실제 불연속부에서의 여기는 구분합니다.

3. 평균·피크 전력과 환경

전력 허용값은 단면만으로 정해지지 않습니다. 평균 전력의 발열, 피크 전계, 펄스 조건, 압력, 표면과 부하 반사를 함께 확인합니다. 창이나 전이부가 한계가 되는 경우도 있습니다.

WR-112의 폭은 약 28.50 mm로, 공기 중 TE₁₀ 차단은 약 5.26 GHz입니다. 따라서 2.45 GHz에서 일반적인 진행파 전송로로 1.5 MW를 처리한다는 설명은 잘못입니다. 해당 주파수에 맞는 크기와 고전력 설계를 별도로 선택해야 합니다.

4. 단위 길이 손실보다 전체를 비교한다

같은 주파수, 온도와 조건에서 직선 길이, 벤드, 플랜지, 유연부와 변환기의 손실을 합쳐 평가합니다. WR-62라서 언제나 0.1 dB/m라는 고정값을 적용할 수 없습니다.

큰 반사가 없을 때의 dB 합산은 일차 예산에 유용합니다. 반사가 크거나 위상이 중요하면 S파라미터를 이용한 연결 해석이 필요합니다. 삽입 손실의 모든 부분을 곧바로 발열로 간주하지 않습니다.

5. 규격명과 기계 인터페이스

WR 번호는 관례적으로 넓은 내측 폭을 0.01인치 단위로 나타냅니다. 그렇다고 모든 단면이 정확히 a = 2b인 것은 아닙니다. 폭·높이는 해당 표준과 도면으로 확인합니다.

같은 WR에도 서로 다른 플랜지, 씰과 위치결정 방식이 있습니다. UG, IEC 또는 제조사 표기를 자동으로 동등하다고 판단하지 말고 양쪽 접속면, 구멍과 가스켓을 대조합니다.

발주 항목	필요 정보
RF 대역	시작·끝 주파수, 모드와 반사 조건.
전력	CW·평균, 피크와 환경.
경로	길이, 벤드와 가동 조건.
인터페이스	양쪽 플랜지와 씰 도면.
검수	치수, RF와 필요한 환경 시험.

크기와 모드의 근거는 도파관 수식과 직사각형 치수표를 참고하십시오. Dolph 플랜지 정보는 실제 도면과 함께 확인합니다.