Размер прямоугольного волновода выбирают по полосе, модам, мощности, потерям всего пути и фланцам. Совпадение одной частоты отсечки не подтверждает пригодность полного тракта. Проверяйте реальные характеристики всех подключённых компонентов.
1. Задать весь частотный интервал
Укажите нижнюю и верхнюю частоты, полосу сигнала и допустимое отражение. WR-90 обычно применяют в 8,2–12,4 ГГц; считать 18 ГГц обычной верхней границей его рекомендуемой одномодовой полосы нельзя.
Прямой участок, переход, изгиб, окно и вращающийся узел могут иметь разные гарантированные интервалы. Подходящий размер соседних деталей не исправляет компонент, работающий вне спецификации.
2. Рассчитать отсечку и высшие моды
Для идеального воздушного прямоугольника с внутренними a и b: fc,mn = (c/2)√[(m/a)² + (n/b)²]. При обычном a > b доминирует TE10, для которого fc = c/(2a).
Для TE два индекса не могут быть одновременно нулевыми; для TM оба должны быть положительными. Работа близко к отсечке требует оценки дисперсии, потерь и согласования. Универсального дополнительного запаса 25–30% для любой спецификации нет.
При размерах WR-90 22,86 × 10,16 мм отсечки составляют около 6,56 ГГц для TE10, 13,11 ГГц для TE20 и 14,75 ГГц для TE01. Возможность распространения высшей моды и её реальное возбуждение на неоднородности различаются.
3. Разделить среднюю и пиковую мощность
Для нагрева важны средняя мощность и охлаждение, для местных полей и разряда — пиковые условия. Задайте форму и повторение импульсов, давление, температуру и отражение нагрузки.
Ширина WR-112 составляет примерно 28,50 мм, а воздушная отсечка TE10 — около 5,26 ГГц. Поэтому обычный такой волновод не является распространяющей линией на 2,45 ГГц и не может выбираться по вымышленному универсальному номиналу 1,5 МВт на этой частоте.
Окна, стыки и переходы могут ограничивать систему раньше прямого участка. Материал сам по себе не определяет допустимую мощность.
4. Оценить полный бюджет потерь
Сравнивайте длины, изгибы, фланцы, гибкие участки и преобразователи на одной частоте и при одинаковой температуре. WR-62 не означает неизменные 0,1 дБ/м.
При малых отражениях сумма дБ помогает первому расчёту. При существенном рассогласовании или требованиях к фазе используйте S-параметры соединённых сетей. Не вся потеря передачи является теплом внутри рассматриваемого участка.
5. Проверить оба внутренних размера и интерфейсы
WR-номер обычно связан с шириной в сотых долях дюйма. Отношение a = 2b выполняется не для всех размеров: WR-90 имеет высоту 10,16 мм, а не 11,43 мм. Используйте таблицу и чертёж.
Толщину стенки назначают с учётом жёсткости, давления, технологии и среды. Её нельзя выбирать только равной глубине скин-слоя или подставлять вместо внутренней ширины.
У одной WR-секции могут быть разные фланцы. Сопоставьте отверстия, апертуру, штифты, контакт и уплотнение на обоих концах. Обозначение UG или IEC не заменяет проверку совместимости.
Пакет для заказа и приёмки
| Раздел | Данные |
|---|---|
| RF | Полоса, мода и отражение. |
| Режим | Средняя, пиковая мощность и среда. |
| Трасса | Длины, изгибы и движения. |
| Механика | Фланцы и монтажный чертёж. |
| Проверка | Размеры, RF и необходимые испытания. |
Сверяйте формулы, таблицу сечений и данные о фланцах Dolph с конкретным изделием.
