도파관 굽힘은 신호 손실 및 모드 왜곡을 최소화하면서 전자기파 전파 방향을 변화시키는 수동 마이크로파 구성 요소이며, 의료 장비, 레이더, 위성 통신 및 마이크로파 전송 시스템에 널리 사용됩니다. 굽힘에는 두 가지 유형이 있습니다 : 전파 신호의 전자 필드 (전기장)를 변경하거나 왜곡하는; H는 전파 신호의 H-Field (자기장)를 변경 또는 왜곡하는 H를 구부린다.
맞춤형 굽힘 서비스
Fabmann은 산소가없는 구리 (C10100/CW009A), 알루미늄 (6061, 6063), 전해-자궁 피치 구리 (C11000/CW004), 놋쇠 및 스테인리스 스틸과 같은 다양한 재료 옵션을 다루는 고객에게 맞춤형 제작 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있으며 설계 요구에 따라 각도를 구부릴 수 있습니다. 일반적으로 벤드 각도는 30도, 45도 또는 90도이며, 도파관 크기와 플랜지 유형은 설계 단계에서 지정해야합니다. 다양한 도파관 자료 및 지정에 맞춤형 굽힘 서비스를 제공 할 수 있습니다.
- 1. OFHC (CW009A/C101000)
- 2. 산소가없는 구리 (CW008A/C10200)
- 3. 구리 (CW004A/C11000)
- 4. 황동
- 5. 알루니늄 (6061, 6063)
- 6. 스테인레스 스틸 (304, 304L, 316 및 316L)
- 7. 도파관 범위 (WR3 ~ WR650)
도파관 굽힘 전문가를 찾고 있다면 Fabmann은 신뢰할 수있는 파트너가 될 수 있습니다.
도파관 굽힘 고려 사항 (손실 및 VSWR)
Fabmann의 도파관 튜브 굽힘 경험을 바탕으로 도파관 벤드의 성능과 신뢰성을 보장하기 위해 몇 가지 주요 요소를 고려해야하며 아래는 짧은 목록입니다.
√굽힘 반경
그것은 중요한 매개 변수이며, 벤드 반경은 신호 손실 및 모드 왜곡을 최소화 할 수있을 정도로 커야합니다. 반사 손실을 최소화하기 위해, 굽힘의 반경은 신호의 두 파장보다 크기가 높아야한다. 굽힘 반경은 또한 마이크로 크랙의 원인이 될 수 있습니다. 굽힘의 곡률 반경은 신호 손실에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어 표준 WR -90 도파관은 주파수 범위 8.2 ~ 12.4GHz에서 작동합니다. 효율적인 신호 전송을 보장하기 위해 굽힘 반경은 도파관의 너비의 2 ~ 3 배 이상이어야합니다. 굽힘 반경이 너무 작 으면 반사 손실이{{{0}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. 일반적으로 더 넓은 도파관 (저주파 대역)은 더 큰 굽힘 반경을 허용합니다. 더 단단한 굽힘은 일반적으로 더 작은 도파관이 필요합니다 (더 높은 주파수의 경우).
√모드 컨트롤
지배적 인 모드 (예 : 직사각형 금속 도파관의 Team)가 보존되어 있는지 확인하십시오. Andy Sharp Bends는 고차 모드를 자극하거나 모드 커플 링을 유발하여 분산 또는 신호 왜곡을 유발할 수 있습니다.
√material 특성
물질의 유연성 및 기계적 내구성 (예 : 알루미늄, 구리)은 굽힘 내성에 영향을 미칩니다. 구리의 가변성과 연성은 알루미늄보다 부드럽고 연성이므로 균열없이 구부릴 수 있습니다. 그러나 과도한 힘은 변형 (예 : 꼬임 또는 뒤틀림)으로 이어질 수 있습니다.
√경도 b, 부드러운 굽힘을 만들려면 일반적으로 굽힘 전에 어닐링이 필요하지만 경도가 낮으려면 굽힘 중에 표면 긁힘을 피하기 위해 신중한 도구가 필요합니다. 내부 표면 거칠기를 유지하는 것이 매우 중요합니다 (ra <0. 8 µm).
√압형
구리의 부드러움은 표면의 감수를 방지하기 위해 세련된 다이가 필요할 수 있으며, 알루미늄의 강성은 스프링 백을 관리하고 균열을 피하기 위해 강력한 툴링을 요구합니다.
√surface 마감재
구리의 연성은 표면 거칠기 유발 손실을 최소화하는 데 중요하며, 알루미늄은 굽힘 중에 미세 균열 또는 거칠기를 발생시킬 수 있으므로 추가 마무리 단계가 필요합니다.
코너의 부드러운 설계는 일반적으로 도파관의 내벽이 충분한 부드러움과 적절한 곡률 반경을 갖도록 요구합니다. 표준 X- 대역 도파관을 예로 들면 도파관 너비는 22입니다. 86 mm. 신호 전송의 품질을 보장하기 위해 모서리의 최소 벤드 반경은 도파관 폭의 2 ~ 3 배, 즉 벤드 반경이 45.72mm 이상이어야합니다. 올바르게 설계되거나 생산되지 않으면 주파수 오프셋, 신호 반사 및 손실 증가로 이어질 수 있으며, 40%이상의 효율이 감소합니다.
√트위스트, 굽힘 후 매우 일반적인 결함이며, 스트레스 방출로 인해 도파관 튜브가 비틀어지기 시작하며 Fabmann의 숙련 된 엔지니어는 각도 공차와 내부 표면 품질을 손상시키지 않으면 서 트위스트를 교정 할 수 있습니다.
√임피던스 일치 갑작스런 굽힘은 임피던스 불일치를 생성하여 묘사 (예 : 전자 레인지 시스템에서 높은 VSWR)를 유발합니다. 점진적인 곡률 또는 v 모색 된 굽힘 (모따기 가장자리 포함)는 임피던스 연속성을 유지하는 데 도움이됩니다.
√전기 성능 (삽입 손실 및 VSWR)
삽입 손실은 일반적으로 이루어져야합니다<0.3 dB per bend for high-performance systems. While VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) shall be <1.25:1 to avoid signal reflections.
√응용 프로그램 고려 사항 및 다른 응용 프로그램에는 매우 구체적인 요구가 있으며 다음은 간단한 요약입니다.
- 1. 고전력 시스템 (RADAR, SATCOM)은 곱셈 위험 (RF 파괴)을 최소화해야하며, 손실을 낮추기위한 골판지 또는 부드러운 굽힘은 인기있는 옵션이며, 재료는 열 확장을 처리해야합니다.
- 2. 밀리미터 파 (5G, 6G, THZ) 시스템, 더 엄격한 공차 (± 10-20 µm)는 일반적으로 필요하며, 소형 설계에 선호되는 장기 굽힘은 필요합니다.
- 3. 항공 우주 및 방어, 진동 및 충격 저항은 매우 중요하며 습도와 부식의 영향을 최소화하기위한 환경 밀봉. 그렇기 때문에 금도 도금은 때때로 극한 조건에 사용됩니다.
일반적으로 op 코퍼 는 재료 비용이 높지만 신호 무결성이 가장 중요한 고성능 시스템 (예 : 위성 통신, 의료 영상)에 선호됩니다. 그러나 알루미늄은 상대적으로 훨씬 저렴하고 가벼운 중량이므로 중간 정도의 손실이 허용되는 대규모 배치 (예 : 셀룰러 기지국, 항공 도파관)에 이상적입니다.
왜 도파관이 저장 손실을 증가 시키는가?
이유를 탐구하기 전에, 우리는 옴 손실이 무엇인지 이해할 것입니다. Waveguide Bends의 Ohmic 손실은 전자기파가 도파관의 곡선 또는 구부러진 부분을 통해 전파 될 때 발생하는 저항성 전력 소산을 말합니다. 이 손실은 도파관의 금속 벽의 율 전도도에서 발생하며, 이는 전자기장에 의해 유도 된 전류가 Joule 가열을 통해 열을 생성하도록 유발합니다 (p=i²r). 굽힘에서,이 손실은 종종 필드 왜곡 및 전류 밀도 증가로 인한 직선 도파관 섹션과 비교하여 종종 증폭된다. 주로 다음과 같은 이유로 인해 저장소 손실의 원인.
√도파관 구부러진 필드 왜곡 는 전자기장 (TE, TM 또는 하이브리드 모드)이 곡선으로 강제되어 도파관의 내부 및 외벽에 10 가지 전류 분포를 유발합니다. 이것은 더 높은 전류 밀도의 국소화 된 영역, 특히 굽힘의 율기 벽에서 곡률이 표면 전류를 집중시킨다.
√고주파수 (예 : 전자 레인지/mm, 웨이브/thz)에서 피부 효과는 전류가 주로 도체의 표면 근처에서 흐릅니다 (피부 깊이 𝛿 =2 𝜔𝜇𝜎). 굽힘에서, 전류의 효과적인 경로 길이는 증가하여 저항 손실을 향상시킨다.
√표면 거칠기 , 도파관 벽의 결함 (예 : 제조 결함)은 흩어져 있으며, 특히 필드가 벽과 더 강렬하게 상호 작용하는 굽힘에서 효과적인 표면 저항을 증가시킵니다.
√모드 변환 , Sharp Bends는 원하는 전파 모드에서 에너지를 더 높은 주문 모드 또는 소생 모드로 변환 할 수 있으며, 이는 손실 벽과 더 강하게 두을 수 있습니다.
√물질 전도도 ,은과 같은 고전도 금속은 (𝜎 ≈6.3 × 107 s/m) 또는 구리 (𝜎 ≈5.8 × 107 s/m)는 알루미늄 또는 황동에 비해 옴 손실을 감소시킵니다.
품질 관리 및 테스트
마이크로파 벡터 분석에 의한 검사
도파관 굽힘은 레이더, 위성 통신 및 마이크로파 전송 시스템에서 불가피합니다. 위성 안테나의 설치에서 도파관 신호는 안테나 피드와 장비 실 사이에 장거리 전송되어야하며 선형 배열을 달성 할 수 없습니다. 이 경우 도파관 굽힘 설계는 공간 제한뿐만 아니라 신호 무결성도 고려해야합니다. 이러한 응용 분야의 경우, 유연한 도파관의 사용은 일반적인 선택이며, 이는 작은 각도에서 여러 개의 굽힘을 허용하며 매우 유연한 설치 비용을 절약 할 수 있습니다. Fabmann은 배달 전의 도파관 굽힘에 대한 많은 검사를 수행하며 다음과 같은 측면을 포함한 검사를 수행합니다.
√치수 확인
√굽힘 반경 검사
√표면 거칠기 측정 (ra <0. 8 µm) 점검
√다음을 포함한 RF 성능 테스트
- 1. VSWR 테스트 (네트워크 분석기)
- 2. 삽입 손실 측정
- 3. 아크에 대한 고출력 점검
√진동 및 충격 테스트 (공중 시스템의 경우)
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