Потери WR-187: размеры, проводимость, поверхность и измерения

Потери WR-187 оценивают с учётом правильного сечения и полосы, проводника, поверхности, соединений и плоскостей измерения. WR-187 нельзя описывать как стандартный тракт 8,2–12,4 ГГц. Затухание прямой секции на метр и вносимые потери сборки — разные параметры.

Размеры и частоты WR-187

В таблице SPINNER TD-00036 Issue X обычное сечение WR-187 составляет 47,549 × 22,149 мм, или 1,872 × 0,872 дюйма. Номинальная полоса таблицы — 3,94–5,99 ГГц, отсечка TE10 — около 3,15 ГГц. Номинальная таблица не заменяет гарантированную полосу конкретного изделия.

Для идеального воздушного прямоугольника f_c,TE10 = c/(2a), что даёт около 3,152 ГГц. Высоту нельзя автоматически принимать равной половине ширины. Сечения пониженной высоты оговариваются отдельно.

Для TE20 того же сечения отсечка около 6,305 ГГц. На 10 ГГц возможны высшие моды, поэтому это не простой стандартный одномодовый пример для WR-187.

Проводимость и поверхностное сопротивление

Токи стенок вызывают тепловую диссипацию. Для хорошего проводника R_s = √(πfμ/σ). При фиксированных геометрии, моде и частоте проводниковое затухание пропорционально R_s, а не его квадратному корню.

Если σ снижается на 10%, этот вклад увеличивается в 1/√0,9 ≈ 1,054 раза, примерно на 5,4%. Все потери сборки не обязательно меняются в таком же отношении.

Даже в гипотетическом примере изменения 0,020 на 0,022 дБ/м дополнительная потеря за 10 м равна 0,020 дБ, а не 0,2 дБ. Отделяйте арифметический пример от измеренной спецификации.

Скин-слой и шероховатость

δ = √[1/(πfμσ)]. Для меди при σ = 5,8×10⁷ См/м и μ = μ₀ на 5 ГГц получается около 0,935 мкм. Значение 1,33 мкм не соответствует этим условиям.

Шероховатость влияет на поверхностные токи, но Ra и среднеквадратичная шероховатость не взаимозаменяемы. Используйте входные параметры и область применимости выбранной модели.

Нет общей прибавки 0,1 дБ/см при превышении одного значения Ra. Важны также непрерывность покрытия, подслой и стыки. Для модели оксида как диэлектрического слоя нужны обоснованные толщина и электрические свойства.

Фланцы, изгибы и моды

Ступени, смещение отверстий, зазоры и изгибы способны создавать отражение и преобразование мод. Локальные эванесцентные поля влияют на согласование, но не тождественны мощности, переносимой далеко от стыка.

Уменьшение S21 может включать отражение, диссипацию, утечку и передачу в другие моды. Нельзя заключать, что вся отсутствующая на выходе мощность превратилась в тепло именно в прямой секции.

Как измерить потери

1. Зафиксируйте тип, длину, полосу и измеряемую моду.
2. Определите плоскости волноводной калибровки или охарактеризуйте переходы.
3. Измерьте отражение и передачу во всей полосе.
4. Проверьте повторяемость соединения и монтажа.
5. При необходимости сравните длины с учётом концевых соединений.

Для малопотерного устройства остаточная ошибка калибровки может быть сопоставима с искомой величиной. Число знаков дисплея не доказывает точность 0,01 дБ. Малосигнальные результаты не заменяют температурный и высокомощный тест.

Что улучшать

Начните с чистоты, стыков, деформации и поддержки. Корректируйте по чертежу и процедуре; произвольная шлифовка может изменить размеры и покрытие.

Источник размеров — SPINNER TD-00036 Issue X от 14 января 2026 года, страница 4. Используйте волноводные соотношения и сохраняйте материал, температуру, калибровку и результаты измерения вместе.