Размеры круглого волновода задают через внутренний диаметр, стенку, длину, интерфейсы, допуски и материалы. Диаметр определяет идеальные частоты отсечки, но не гарантирует характеристики всей сборки. Не переносите автоматически размеры прямоугольной серии WR на круглый канал.
1. Внутренний диаметр и моды
Для идеальной круглой трубы с воздухом fc,TE11 ≈ 1,8412c/(πD), где D — внутренний диаметр. У следующей моды TM01 коэффициент в том же выражении равен 2,4048.
При D = 25,4 mm получаются примерно 6,92 и 9,03 GHz. Отношение отсечек около 1,306; промежуток между ними не является автоматически гарантированной полосой любых переходов и изгибов.
При D = 22,86 mm TE11 имеет отсечку около 7,69 GHz, TM01 — около 10,04 GHz. На 10 GHz это близко ко второй отсечке, поэтому такой диаметр не служит общей рекомендацией для каждой системы на 10 GHz.
TE11 имеет две ортогональные ориентации в идеальном круглом сечении. Поляризация определяется возбуждением, а не только круглой формой.
2. Толщина стенки
Толщина зависит от жёсткости, давления, изготовления, соединений и среды. Для отсечки используют внутренний диаметр; увеличение стенки наружу непосредственно не меняет идеальную полость.
Глубина скин-слоя помогает анализировать RF-проводимость у поверхности, но не задаёт механическую толщину. Универсального минимума 0,5 mm для всех волноводов нет.
Если покрытие изменяет внутренний размер, учитывайте толщину и распределение слоя при контроле, наряду с его непрерывностью и адгезией.
3. Длина и фаза
Длина влияет на потери и фазу. Для распространяющейся моды идеальной модели λg = λ0/√[1−(fc/f)²], где используется отсечка выбранной круглой моды.
Не требуется всегда запрещать длины, кратные половине волны. Резонансы и неравномерность зависят также от отражений и окончаний. Согласованная линия и замкнутая полость — разные конфигурации.
Определите длину между опорными плоскостями и необходимые требования к фазе или задержке. Без системного основания не вводите общий предел десяти волн.
4. Интерфейсы и соосность
Две трубы одинакового диаметра могут иметь несовместимые фланцы. Сопоставьте отверстие, центрирование, крепёж, штифты, уплотнения и контактные плоскости.
Ступени и смещение могут вызвать отражение и преобразование мод. При определённой поляризации также учитывают ориентацию переходов и элементов возбуждения.
Затяжка следует чертежу и материалам. Один момент или допуск λ/4 не подходят всем соединениям.
5. Допуски и чувствительность
При небольшом равномерном изменении диаметра Δfc/fc ≈ −ΔD/D. Увеличение диаметра на 0,1% уменьшает отсечку приблизительно на 0,1% в этой модели.
Овальность, шероховатость, локальные дефекты и несоосность не эквивалентны среднему изменению диаметра. Определите чувствительные характеристики и возможности изготовления и измерения.
Не приписывайте любой ошибке 0,05 mm потери 2,7 dB или разряд. Проверка на большой мощности требует электрических и внешних условий, а не только размеров.
6. Материал и среда
Сравнивают проводимость, плотность, расширение, коррозию и технологию. Медь и алюминий распространены, но не являются единственно возможными материалами для каждой детали.
Поверхность влияет на проводниковые потери, а неоднородности могут отражать и преобразовывать моды. Не называйте любой эффект шероховатости одной потерей отражения.
Если нужны охлаждение или герметичность, задайте среднюю и пиковую мощность, давление и температуры. Размерная проверка не заменяет эти испытания.
Чертёж и приёмка
Укажите внутренний диаметр, овальность, стенку, длину, фланцы и отделку с измерительными базами. Добавьте полосу, моды, отражение, потери и требования среды. Сравнивайте результаты с предусмотренной конфигурацией.
Соотношения приведены в таблице SPINNER, страница 17. Калькулятор круглого волновода запрашивает радиус: перед вводом проверьте, какая именно величина требуется.
